Umumiy tushunchalar Issiqlik o’tkazishinig asosiy tenglamasi Issiqlik o’tkazuvchanlik

Furye qonuni. Bu qonunga ko’ra, issiqlik o’tkazuvchanlik orqali o’tgan issiqlik miqdori dQ harorat gradiyentiga , vaqtga (dτ) va issiqlik okimi yo’nalishiga perpendikulyar bo’lgan maydon kesimiga (dF) mutanosibdir, ya’ni:
dQ = – λ dF dτ . (7.14)
Agar deb olinsa, u holda:
q = – λ , (7.15)

bu yerda q – issiqlik oqimi zichligi; λ – issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyenti.

Issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyenti quyidagicha o’lchov birligiga ega:
.
Issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyenti issiqlik almashinish yuzasi birligidan (1m²) vaqt birligi (1s) davomida izometrik yuzaga normal bo’lgan 1 m uzunlikka to’g’ri kelgan haroratlarning bir gradusga pasayishi vaqtida issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan o’tgan issiqlik miqdorini belgilaydi.
Issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyentining qiymati moddaning tuzilishi va uning fizik-kimyoviy xossalariga, harorat va boshqa bir qator kattaliklarga bog’liq. Oddiy (normal) harorat va bosimda metallar issiqlikni juda yaxshi, gazlar esa juda yomon o’tkazadi. Masalan, ayrim moddalarning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyenti quyidagi qiymatlarga ega: mis λ = 384 Vt/(m·K); po’lat λ = 46,5 Vt/(m·K); beton λ = 1,28 Vt/(m·K); tomchili suyuqliklar λ = 0,1÷0,7 Vt/(m·K); gazlar λ = 0,006÷0,6 Vt/(m·K); havo λ = 0,27 Vt/(m·K).

7.4. Issiqlik nurlanishi

Nurlanish yordamida issiqlik almashinish jism ichki energiyasini elektromagnit to’lqinlari orqali tarqalishga asoslangan. Nurlanayotgan jismdan ajralgan elektromagnit to’lqinlarining vakuumdagi tezligi nurning tezligiga tengdir (S=3·10⁸ m/s). Elektromagnit to’lqinlari boshqa biror jismda yutilganida qaytadan molekulalarning issiqlik harakati energiyasiga aylanadi. Issiqlik nurlanishining to’lqin uzunligi 0,8-800 mkm chegarasida o’zgaradi. Nurlanish tezligi haroratning oshishi bilan ko’payadi. Yuqori haroratlarda (masalan t ≥ 600⁰S bo’lganda) qattiq jismlar va gazlar o’rtasidagi issiqlik almashinishda nurlanish yo’li bilan issiqlikning tarqalishi hal qiluvchi ahamiyatga ega bo’ladi.
Agar jismning yuzasiga Q_N miqdorida nurlangan issiqlik tushsa, uning faqat bir ulishi Q_A jism tomonidan yutiladi va issiqlik energiyasiga aylanadi, boshqa ulushi Q_R jismning yuzasidan qaytariladi, energiyaning qolgan ulushi Q_D esa jism orqali o’tib ketadi. Demak:

Q_N = Q_A + Q_R + Q_D (7.16)

yoki
. (7.17)

(7.17) tenglamadagi birinchi bo’linma jismning nurlangan issiqlikni yutish qobiliyatini, ikkinchi bo’linma qaytarish qobiliyatini, uchinchi bo’linma esa jismning o’zidan nurlangan issiqlikni o’tkazib yuborish qobiliyatini bildiradi. Agar

va ,

demak, quyidagiga ega bo’lamiz:

A + R + D = 1 . (7.18)
A, R, va D ning son qiymatilariga ko’ra, jismlar quyidagi turlarga bo’linadi:

1. 
   agar A=1 (R=D=0) bo’lsa, u holda jismga tushayotgan nurlangan energiyaning hammasi yutiladi. Bunday jism absolyut qora jism deb ataladi;
   
2. 
   agar R=1 (A=D=0) bo’lsa, jismga tushayotgan nurlangan energiyaning hammasi qaytariladi. Bunday jism absolyut oq jism deb yuritiladi;
   
3. 
   agar D=1 (A=R=0) bo’lsa, jismning yuzasiga tushayotgan nurlangan energiyaning hammasi jismdan o’tib ketadi. Bunday jism diatermik jism deb ataladi.
   

Tabiatda absolyut qora yoki absolyut oq, diatermik jismlar yo’q. A, R va D o’rtasidagi bog’liqlik jismning tabiatiga, yuzasining tuzilishiga va uning haroratiga bog’liq. Odatda qattiq jismlar va suyuqliklar uchun D=0 va A+R=1 bo’ladi. Gazlar esa asosan diatermik jismlar katoriga kiradi. Haqiqiy sharoitda jismlar yuzasiga nur holida tushgan energiyaning bir ulushi yutiladi, yana bir ulishi kaytariladi, qolgan qismini esa jism o’zidan o’tkazib yuboradi. Bunday jismlar odatda kulrang jismlar deb yuritiladi.