Gazlarda ko`chish hodisalari

6.Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyentini o’lchash: Gazlar Issiqlik o‘tkazuvchanligini eksperimental o’rganish biroz murakkablik tug’diradiki, gazda issiqlikning ko’chishi faqat biz yuqorida bayon qilgan issiqlik o‘tkazuvchanlik mexanizmi bilangina emas, shuningdek, gazda oson vujudga keladigan erkin konveksiya yo’li bilan ham ruy beradi. Konveksiya – temperaturalar farqi bo’lganda og’irlik kuchi ta’sirida gaz massasi bilan birgalikda issiqlikning ko’chishidir. Konveksiya ham issiqlik o‘tkazuvchanlik singari, gazda temperaturani baravarlashtirishga intiladi, shuning uchun tajribada issiqlik uzatishning bu ikki mexanizmini bir-biridan ajratish qiyin, shu sababli issiqlik o‘tkazuvchanlikni o’lchashda konveksiya yuzaga kelmaydigan sharoitni amalga oshirish lozim.
Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyentini o’lchashning keng tarqalgan usullaridan birini 1888 yilda nemis fizigi Lyudvig SHlayermaxer taklif qilgan.

Tadqiq qilinayotgan gaz bilan radiuslari r1 va r2 bo’lgan ikki koaksial silindirlar orasidagi fazo to’ldiriladi (7-2-rasm). Bu silindrlardan biri (deyarli hamma vaqt ichki silindr) W quvvat iste’mol qiladigan elektr pechi yordamida qizdiriladi, ikkinchisi esa uning temperaturasi T2 o’zgarmas saqlanishi uchun sovitiladi. Ichki silindr sifatida hamma vaqt tok o’tib turadigan ingichka sim olinishi ham mumkin, uning o’zi qizdirgich bo’la oladi.

7-2-rasm. Tajriba qurilmasi

Qizdirgich ishga tushirilgandan bir oz vaqt o’tgach, statsionar holat qaror topib, qizdirilayotgan silindrning T₁ temperaturasi ham o’zgarmas bo’lib qoladi. SHu bilan ichki va tashqi silindrlar orasida temperaturalar farqi T₁ - T₂ qaror topadi. Bu temperaturalar farqining kattaligi gazning issiqlik o‘tkazuvchanligiga bog’liq bo’ladi. Bunday bog’lanishni aniqlash qiyin emas. Agar silindrning balandligi h bo’lsa (konveksiya tufayli xatoga yo’l qo’ymaslik uchun tik o’rnatiladi), ixtiyoriy r radiusli S silindrik kesim (ya’ni ) orqali 1 s da oqib o’tuvchi issiqlik miqdori quyidagi tenglama bilan aniqlanadi: (7-19). Agar silindrning balandligi uning radiusiga qaraganda yetarlicha katta bo’lsa, silindr o’qi bo’ylab temperaturani hamma joyda birday deb olish mumkin. Statsionar holatda W qizdirgichning quvvati Q ga teng. Binobarin, (7-20) bundan
(7-21) yoki (7-22).
Bu ifodani integrallaymiz: (7-23) Bu yerda C - integrallash doimiysi bo’lib, uni bo’lganda temperatura T=T₁ va bo’lganda T=T₂ shartlaridan topish mumkin, ya’ni (7-24)
(7-29) (7-25).
T₁ va T₂ temperaturalarni o’lchab va asbobning geometrik o’lchamlari hamda qizdirgichning quvvatini bilgan holda, issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsiyentini hisoblab topish mumkin: (7-26)