1. Issiqlik tarqalish turlari. Issiqlik

Har xil moddalarning issiqlik o'tkazuvchanligi boshqacha.
Yün, soch, qush patlari, qog'oz, mantar va boshqa gözenekli jismlar past issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish etadi. Buning sababi, ushbu moddalarning tolalari orasida havo mavjudligi. Vakuum eng past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega (bo'shliq havodan bo'shatilgan). Bu issiqlik o'tkazuvchanligi bu energiyaning tananing bir qismidan boshqasiga o'tishidir, bu molekulalar yoki boshqa zarralarning o'zaro ta'siri paytida yuzaga keladi. Zarrachalar bo'lmagan joyda issiqlik o'tkazuvchanligi yuzaga kelmaydi.
Agar tanani sovutish yoki isitishdan himoya qilish zarurati bo'lsa, unda past issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan moddalar qo'llaniladi. Shunday qilib, idish-tovoqlar, plastmassadan tayyorlangan qalamlar uchun. Uylar loglar yoki g'ishtlardan qurilgan, ular yomon issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, ya'ni ular sovutishdan himoya qiladi.
Konvektsiya
Konvektsiya bu suyuqlikni yoki gazni oqimi bilan energiyani uzatish orqali amalga oshiriladigan issiqlik uzatish jarayoni.
Konvektsiya fenomeni: sham yoki lampochka alangasi ustiga o'rnatilgan kichkina qog'oz panjasi, ko'tarilayotgan issiq havo ta'siri ostida aylana boshlaydi. Ushbu hodisani shunday izohlash mumkin. Issiq chiroq bilan aloqa qilganda, havo qiziydi, kengayadi va uni o'rab turgan sovuq havoga qaraganda kamroq zichroq bo'ladi. Arximedning iliq havoda pastdan yuqoriga qarab harakat qiladigan kuchi iliq havoda harakat qiladigan tortishish kuchidan katta. Natijada, qizigan havo «ochiladi», ko'tariladi va sovuq havo o'z o'rnini egallaydi.
Konvektsiya paytida energiya gaz yoki suyuqlik oqimlari bilan uzatiladi.
Ikki xil konvektsiya mavjud:
tabiiy (yoki bepul)
U moddada notekis qizdirilganda paydo bo'ladi. Ushbu konvektsiya bilan moddaning pastki qatlamlari qiziydi, engilroq va suzadi va yuqori qatlamlar, aksincha, soviydi, og'irlashadi va pastga tushadi, shundan so'ng jarayon takrorlanadi.
majburlash
Suyuqlikni aralashtirgich, qoshiq, nasos va boshqalar bilan aralashtirganda kuzatiladi.
Suyuqlik va gazlarda konvektsiya paydo bo'lishi uchun ularni pastdan qizdirish kerak.
Qattiq moddalarda konvektsiya sodir bo'lmaydi.
Radiatsiya
Radiatsiya - ma'lum bir haroratda moddaning ichki energiyasi natijasida chiqariladigan elektromagnit nurlanish.
To'liq qora tananing mezonlariga javob beradigan ob'ektning issiqlik radiatsion kuchi tasvirlangan stefan - Boltszman qonuni.
Jismlarning emissiya va yutilish qobiliyatlari nisbati tavsiflanadi kirkxofning nurlanish qonuni.
Radiatsion energiya uzatish boshqa issiqlik uzatish turlaridan farq qiladi: u to'liq vakuumda amalga oshirilishi mumkin.

Qizigan jismlar turli to‘lqin uzunliklariga ega bo‘lgan elektromagnit nurlanishlar taratadi. Biz biror jism haqida "qip-qizarib qizib ketibdi" deganimizda, shu narsa oydinlashadiki, mazkur jismning harorati, uning issiqlik nurlanishi spektrning ko‘zga ko‘rinadigan qismida sodir bo‘ladigan darajada baland ekan. Jarayonga atomlar miqyosida nazar tashlasak, nurlanish bu - qo‘zg‘atilgan atomlar tomonidan fotonlarning uchirib chiqarilishi natijasi ekanligini ko‘rgamiz. Issiqlik nurlanishi energiyasining jism harorati bilan bog‘liqligini ifodalovchi fizika qonuni avvaliga amaliy tajriba natijalari asosida, Avstriyalik fizik Yozef Stefan tomonidan qayd qilingan bo‘lib, ushbu ilmiy qonunning nazariy asoslanishini esa, Stefanning yurtdoshi va shogirdlaridan biri - Lyudvig Bolsman tomonidan amalga oshirilgan.

Ushbu qonunning amalda qanday bajarilishini tasavvur qilish uchun, shunday narsani faraz qilamiz: Quyoshning qa'rida nur taratayotgan atomni tasavvur qiling. Uning taratgan nurini boshqa bir atom yutadi va u ham o‘z navbatida qayta nurlantiradi. Shu tarzda nur atomdan atomga uzatilib, zanjir tarzida tarqatiladi va shu sababli ham butun yalpi sistema umumiy energetik muvozanatni saqlab turadi. Muvozanat holatida, muayyan bir aniq chastotadagi yorug‘lik nurini bir atom biror joyda yutsa, huddi shu chastotadagi aynan shunday yorug‘lik nurini boshqa bir atom boshqa bir joyda nurlatadi. Natijada, spektrning har bir to‘lqin uzunligiga tegishli yorug‘lik nurlari intensivligi o‘zgarmasdan saqlanadi.
Quyosh ichakrisidagi harorat, uning markazidan uzoqlashgan sari pastlab boradi. Shu sababli ham, Quyosh sirtiga tomon harakatlanar ekan, yorug‘lik nurlanishining spektri atrof muhit haroratiga nisbatan balandroq haroratga ega darajalarga intilib-muvofiqlashib boradi. Natijada, Stefan-Bolsman qonuniga binoan, endilikda Quyosh sirtiga kelib qolgan yorug‘lik nurlanishi, nisbatan past energiya hamda, chastotlarda chiqa boshlaydi. Lekin, ayni damda, energiyaning saqlanish qonuniga muvofiq, ushbu yorug‘lik nurlanishi ko‘p sondagi fotonlarning uchib chiqishiga xizmat qila boshlaydi. Shu tarzda, mazkur fotonlarning Quyosh sirtiga yetib kelgan paytidagi spektral taqsimoti, Quyosh qa'ri markazining haroratiga (≈15000000 K) emas, balki, Quyosh sirtining haroratiga (taxminan ≈5800 K yoki, ≈6000 °C) muvofiq keladi.