1. Issiqlik almashinish jarayonlarining nazariy asoslari Issiqlik o’tkazishning asosiy tenglamasi

Stefan-Bolsman qonuni. Biror jismning yuza birligi F dan vaqt birligi davomida to’lqin uzunligining hamma intervali bo’yicha (A = 0 dan A = oo gacha) nurlangan energiyaning miqdori jismning nur chiqarish qobiliyati E deb ataladi. Ushbu ta’rif absolyut qora jism uchun quyidagi ko’rinishga ega:
(21)
bu yerda, - absolyut qora jismning nur chiqarilish qobiliyati, Vt/m²; - absolyut qora jismning nur chiqarish doimiyligi, ; T- jism yuzasining absolyut harorati, K.
(21) tenglama Stefan-Bolsman qonuni deb ataladi. Bu qonun Plank tenglamasining hosilasi hisoblanadi. Bu qonunga ko’ra, absolyut qora jismning nur chiqarish xususiyati yuza absolyut haroratining to’rtinchi darajasiga proporsionaldir. Stefan-Bolsman qonuni kulrang jismlar uchun quyidagi ko’rinishga ega:
(22)
bu yerda, -kulrang jismning nisbiy nur chiqarish koeffitsienti; - absolyut qora jismning nur chiqarish koeffitsienti, .
Kulrang jismning nisbiy nur chiqarish koeffitsienti 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=25°C bo’lganda uglerodli po’lat listi uchun ).
Kirxgof qonuni. Bu qonun kulrang jismning nur chiqa­rish va nurni yutish xususiyatlari o’rtasidagi bog`liqlikni ifoda qiladi. o’zaro parallel joylashgan kulrang (1) va absolyut qora (2) jismlarni olib ko’ramiz (3-rasm). Bir jism yuzasidan chiqarilgan nur ikkinchi jism­ning yuzasiga tushadi. Kulrang jismning yutish qobiliyatini , bilan belgilaymiz. Absolyut qora jism uchun . Kulrang jism haroratini absolyut qora jism haroratidan yuqori deb olamiz, ya’ni Bunda kulrang jismning yuza birligidan (vaqt birligida) nurlanish orqali berilgan issiqlikning miqdori quyidagicha topiladi:





3-rasm. Kirxgof qonunini aniqlashga doir sxema.


(23)
Ikkala jismning harorati bir xil bo’lganda issiqlik muvozanati yuzaga keladi (q=0):
.
Bundan
Natijada o’zaro parallel joylashgan bir qator jismlar uchun quyidagi ifodani yozish mumkin:
(24)
(24) 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 o’zgarmas miqdor bo’lib, bu miqdor absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyatiga teng.