From Vikipediya Jump to navigationJump to search

. Асосий тушунчалар

Иссиқлик ўтказувчанлик – бу температуралар фарқи борлиги туфайли туташ муҳитда иссиқликнинг молекуляр узатилишидир.

Иссиқлик алмашинувининг бундай усули, асосан қаттиқ жисмнинг ичида ҳам, шунингдек бир-бирига тегиб турган иккита қаттиқ жисм орасида ҳам содир бўлади. Иссиқлик ўтказувчанлик суюқлик ёки газ қатлами орқали ҳам амалга ошиши мумкин, лекин умуман олганда суюқлик ва газлар (сую қланган металлар бундан мустасно) иссиқликни жуда ёмон ўтказувчан ҳисобланади.
Бир жинсли изотроп жисмни исишини кўрайлик. Барча йўналишлар бўйича бир хил физик хоссаларга эга бўлган жисмларга изотроп жисмлар деб айтилади. Бундай жисмни иситиш вақтида унинг турли нуқталаридаги температура вақт бўйича ўзгаради ва иссиқлик юқори температура соҳасидан паст температура соҳасига тарқайди.
Вақтнинг айни пайтида кўриб чиқилаётган фазонинг барча нуқталаридаги температура қийматларининг йиғиндиси температура майдони дейилади. Температура майдони қуйидаги тенглама б илан ифодаланади:
t=f(х,у,z,) (8.1)
бу ерда х,у,z – нуқта координаталари;  - вақт.
Агар жисмнинг температураси координата ва вақтнинг функцияси бўлса, у ҳолда температура майдони ностационар бўлади:

t=f(х,у,z,); t/0 (8.2)

Агар жисмнинг температураси фақат координатанинг функцияси бўлиб, вақт давомида b ўзгармаса, у ҳолда температура майдони стационар бўлади.
t=f(х,у,z); t/=0 (8.3)

Температура майдони учта, иккита ва битта координатанинг функцияси бўлиши мумкин ва мос равишда, у уч, икки ва бир ўлчамли дейилади. Ҳамма нуқталарида температура бир хил бўладиган сирт изотермик сирт дейилади.

8.1-расм. Изотермалар. Температура градиенти ҳақидаги тушунчага доир


Фазонинг айни нуқтасининг ўзида бир вақтда икки хил температура бўлиши мумкин эмаслиги учун, турли изотермик сиртлар хеч вақт бир-бири билан кесишмайди. Уларнинг барчаси жисм сиртида тугайди ёки бутунлай унинг ичида жойлашади. Жисмнинг температураси изотермик сиртларни кесиб ўтадиган йўналишлардагина ўзгаради (8.1-расм).

Бунда узунлик бирлигида температуранинг энг катта ўзгариши изотермик сиртга нормал n йўналишида бўлади.

Температура ўзгариши t нинг изотермадаги нормал бўйича масофа n га нисбати темпера тура градиенти дейилади:
(8.4)
Температура градиенти – изотермик сиртга туширилган нормал бўйича йўналган вектордир. Унинг температуранинг ортиши томонига йўналиши мусбат йўналиш ҳисобланади.
Иссиқлик алмашинувининг бошқа турлари каби, иссиқлик ўтказувчанлик жараёни ҳам жисмнинг турли нуқталарида температура бир хил бўлмагандагина амалга ошади, яъни grad t0. Ихтиёрий сиртдан вақт бирлиги ичида ўтадиган иссиқлик миқдори Q иссиқлик оқими дейилади. Иссиқлик оқимининг вектори доимо температуранинг пасайиш томонига йўналган бўлади.
Француз олими Фурpе қаттиқ жисмлардаги иссиқлик ўтказувчанлик жараёнларини ўрганиб, юза бирлиги dF дан вақт бирлиги d ичида ўтаётган dQ иссиқлик миқдори ва температура градиенти ўртасидаги боғланишни аниқлади.

dQ= -dF grad t d= -dF d(t/n) (8.5)

(8.5) тенглама иссиқлик ўтказувчанликнинг асосий қонунини ифодалайди ва Фурpе қонуни дейилади. Шу тенгламадаги минус ишора иссиқлик оқими билан температура градиентининг векторлари қарама-қарши томонга йўналганлигини билдиради.
(8.5) ифодадаги пропорционаллик коэффициенти  иссиқлик ўтказувчанлик коэффиценти дейилади. Изотермик сирт бирлигидан вақт бирлиги ичида ўтадиган иссиқлик миқдори иссиқлик оқимининг зичлиги дейилади.
Айрим материаллларнинг иссиқлик ва температура ўтказувчанлик коэффициентлари
8.3-жадвал

Материаллар номи	, кг/м^3	t, C	, Вт/(мград)	С кЖ/(мград)	Q10^6 м^2/сек.
Азбест	770	30	0,11163	0,816	0,186
Бетон	2300	20	0,279	1,13	0,622
Нам тупроқ	1700	17	0,657	2,01	0,192
Пишиқ ғишт	1800	0	0,768	0,879	-
Муз	920	0	2,25	2,26	1,08
Қуруқ қум	1500	20	0,326	0,795	2,74
Шиша	2500	20	0,744	0,67	0,444
Алюминий	2670	0	204	0,921	86,7
Мис	8800	0	384	0,381	112,5
Никелp	9000	20	58	0,461	17,8
Кумуш	10500	0	458	0,234	170
Углеродли пўлат	7900	20	45	0,461	14,7
Сув	999,9	0	0,5513	4,212	0,131
Ҳаво (қуруқ)	1,293	0	0,0244	1,005	18,8
Кислород	1,429	0	0,0247	0,915	18,8

11 Мавзу; Бир ва кўп қатламли деворнинг иссиқлик ўтказувчанлиги.

Режа; 1. Иссиқлик манбасига эга бўлган шар,ихтиёрий шаклдаги жисмларнинг иссиқлик ўтказувчанлиги

Изотермик сирт dF дан d вақт ичида ўтаётган иссиқлик миқдорини аниқлаш учун (8.5) тенгламани F ва  бўйича интеграллаш лозим, яъни жисм ичидаги температура майдонини билиш керак. Бу масалани ечиш учун иссиқлик ўтказувчанликнинг дифференциал тенгламаси келтириб чиқарилади.