3. Tsilindrik devorning issiqlik o’tkazuvchanligi

6- MARUZA: IISSIQLIK ALMASHISH NAZARIYASI. ISSIQLIK O‘TKAZUVCHANLIK

1. Issiqlik o’tkazuvchanligi
2. Ko’p qavatli devorning issiqlik o’tkazuvchanligi
3.Tsilindrik devorning issiqlik o’tkazuvchanligi

Reja:



6.1. Issiqlik o‘tkazuvchanlik

Tayanch so’z va iboralar:


Issiqlik щtkazuvchanlik, Furpye qonuni, issiqlik щtkazuvchanlik koeffisi-yenti, birligi, xarorat maydoni, issiqlik oqimi, issiqlik zichligi, qatlam, bir va kщp qatlamli devorning issiqlik щtka-zuvchanligi.

Issiqlikning temperaturasi yuqori bo‘lgan jism sirtidan temperaturasi pastroq bo‘lgan jismga o‘tish xodisasi issiqlikning uzatilishi deyiladi. Termodinamikaning ikkinchi qonuniga muvofiq bu xodisa o‘z-o‘zidan sodir bo‘ladi, yaoni issiqlik issiqroq jismdan sovuqroq jismga o‘tadi. Bunda issiqlik oqimining vektori T₂ dan T₁ ga yo‘nalgan bo‘ladi, chunki T₂>T₁. Issiqlik xamma turdagi muxitda (suyuq, qattiq gaz, vakuum) tarqaladi. Natijada issiq jism soviydi,sovuq jism isiydi. Bunday xodisa issiqlik almashinuv deyiladi. Demak xamma jismlarda issiqlik energiya shaklida,jismni tashkil etgan zarrachalarning xarakati xisobiga uzatiladi. Bunday xodisa issiqlik o‘tkazuvchanlik deyiladi. Issiqlik o‘tkazuvchanlik jismlar o‘rtasida temperaturalar farqi bo‘lganda muxitda uzatiladi. Bunday issiqlik o‘tkazuvchanlikda issiqlikni zarralar va molekulalar tashiydi, deb qaraladi.
Issiqlik tashuvchi agent jism ichida, uning qismlari orasida, o‘zaro tegib turgan issiq va sovuq jismlar orasida xarakatlanadi deb faraz qilinadi.
Uzatilgan issiqlik miqdori tegib turgan sirt kattaligiga va issiqlikning o‘tish vaqtiga bog‘liq bo‘ladi. Bu kattalik issiqlik oqimining quvvati deyiladi va u SI o‘lchov birligi sistemasida j/s, yaoni Vt da o‘lchanadi.
Xamma nuqtalarda temperaturasi bir xil (T=const) bo‘lgan sirt izotermik sirt deyiladi. Temperatura maydonining vektori izotermik sirtga tik yo‘nalgan bo‘ladi. Temperaturaning eng katta o‘zgarishi normal (tik) yo‘nalishda kuzatiladi. Izotermik sirtga tik tushirilgan normal bo‘yicha temperatura o‘zgarishining Dn`masofaga nisbati temperatura gradiyenti deyiladi,yaoni


(6.1)


Fransuz olimi Furpye qonuniga muvofiq issiqlik o‘tkazuvchanlik bo‘yicha uzatilgan issiqlik oqimi zichligining vektori temperatura gradentiga mutonosib:


(6.2)


bunda l - jismning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisenti (Vt/lk);
l - koeffisent moddalarning issiqlik o‘tkazuvchanlik xossasini ifodalaydi, tenglamadagi ”minus” ishorasi esa issiqlik oqimi bilan temperatura gradiyenti vektorlarining yo‘nalishlari qarama-qarshi ekanligini bildiradi, yaoni temperaturaning eng katta pasayishi tomonga yo‘nalganligini anglatadi. Issiqlik oqimining zichligi q_n istalgan biror yo‘nalishdagi q_n vektori bilan normal o‘rtasidagi burchak ko‘paytmasiga teng;


(6.3)


Molumki, gradTcosj= asosida yozamiz:


(6.4)


Elementar dS yuzadan o‘ta perpendikulpyar yo‘nalishda o‘tadigan issiqlik oqimi quyidagiga teng bo‘ladi:


(6.5)


Bu ifodani integrallab istalgan S yuzasidan o‘tayotgan to‘liq issiqlik oqimini aniqlash mumkin:


(6.6)


Moddalarning issiqlik o‘tkazuvchanligi turlicha va o‘z navbatida, ularning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisenti l keng oralig‘idagi kattaliklarni qabul qiladi.
(6.7)
maydoni bir o‘lchamli, temperatura gradiyenti esa K/M ga teng