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

Stefan-Bolsman qonuni. Biror jismning yuza birligi F dan vaqt birligi τ davomida to’lqin uzunligining hamma intervali bo’yicha (λ=0 dan λ= gacha) nurlangan energiyaning miqdori jismning nur chiqarish qobiliyati Ye deb ataladi:
Ye = . (7.19)
bu yerda Q_N – jism tomonidan nurlangan energiya.
Jismning nur chiqarish hususiyatining to’lqin uzunligi intervaliga nisbati nurlanish tezligi deyiladi:
J = . (7.20)
Oxirgi tenglamani integrallash natijasida jismning nur chiqarish hususiyati va nurlanish intervali o’trasidagi bog’liqlikni aniqlash mumkin:
Ye = .
Nurlanish umumiy energiyasining absolyut harorat va to’lqin uzunligiga bog’liqligini Plank nazariy yo’l bilan kashf etgan:
E = . (7.21)
(7.21) tenglamadagi doimiyliklar ushbu qiymatlarga ega: S₁=3,22·10^-16 Vt/m² va S₂=1,24·10^-2 Vt/m².
Oxirgi tenglamani ixchamlashtirib quyidagi bog’liqlikni olamiz:
Ye₀ = K₀ T⁴ , (7.22)
bu yerda Ye₀ absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyati, Vt/m²; K₀ – absolyut qora jismning nur chiqarish doimiyligi, K₀=5,67·10^-8 Vt/m²·K⁴; T – jism yuzasining absolyut harorati, K.
(7.22) tenglama Stefan-Bolsman qonuni deb ataladi. Bu qonun Plank tenglamasining hosilasi hisoblanadi. Bu qonunga ko’ra, absolyut qora jismning nur chiqarish hususiyati yuza absolyut haroratining to’rtinchi darajasiga mutanosibdir. Stefan-Bolsman qonuni kulrang jismlar uchun kuyidagi ko’rinishga ega:
Ye = εS₀ , (7.23)
bu yerda ε - kulrang jismning nisbiy nur chiqarish koeffisiyenti, S₀ – absolyut qora jismning nur chiqarish koeffisiyenti, S₀ = 5,67 Vt/m²·K⁴.
Kulrang jismning nisbiy nur chiqarish koeffisiyenti materialning tabiati, uning rangi, harorati, yuzasining holatiga bog’liq bo’lib, uning qiymati 1 dan kichik bo’ladi va 0,055÷0,95 chegarada o’zgaradi (masalan, t=25⁰S bo’lganda uglerodli po’lat listi uchun ε ≈ 0,82).
Kirxgof qonuni. Bu qonun kulrang jismning nur chiqarish va nurni yutish hususiyatlari o’rtasidagi bog’liqlikni ifoda qiladi. O’zaro parallel joylashgan kulrang I va absolyut II jismlarni olib ko’ramiz (7.4-rasm). Bir jism yuzasidan chiqarilgan nur ikkinchi jismning yuzasiga tushadi. Kulrang jismning yutish qobiliyatini A₁ bilan belgilaymiz. Absolyut qora jism uchun A₂=A₀=1. Kulrang jism haroratini absolyut qora jism haroratidan yuqori deb olamiz, ya’ni T₁>T₂. Bunda kulrang jismning yuza birligidan (vaqt birligida) nurlanish orqali berilgan issiqlikning miqdori quyidagicha topiladi:
q = E₁ – Ye₀ · A₁ . (7.24)


7.4-rasm. Kirxgof qonunini aniqlashga doir sxema.
Ikkala jismning harorati bir xil bo’lganda issiqlik muvozanati yuzaga keladi (q = 0):
E₁ – Ye₀ A₁ = 0. Bundan .
Natijada uzaro parallel joylashgan bir qator jismlar uchun quyidagi ifodani yozish mumkin:
ƒ (T) . (7.25)
(7.25) tenglama Kirxgof qonunini ifodalaydi. Bu qonunga asosan ma’lum harorat uchun ixtiyoriy bir jismning nur chiqarish qobiliyatini uning nur yutish qobiliyatiga bo’lgan nisbati o’zgarmas miqdor bo’lib, bu miqdor absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyatiga teng.