Иссиқлик ўтказиш. Умумий тушунчалар. Иссиқлик баланси. Иссиқлик ўтказувчанлик. Ҳарорат майдони ва градиенти. Текис ва цилиндрсимон деворнинг иссиқлик ўтказиши

Иссиқлик баланси

Температураси юқори иссиқлик элткичдан берилаётган иссиқлик миқдори Q₁ температураси паст элткични иситиш учун Q₂ ва маълум бир қисми қурилмадан атроф муҳитга йўқотилаётган иссиқлик ўрнини тўлдириш учун Q_йўқ сарф бўлади. Одатда, иссиқлик қопламали қурилмалар учун Q_йўқ миқдори фойдали иссиқлик миқдорининг 3...5% ни ташкил этади. Шунинг учун, бу турдаги қурилмаларни ҳисоблашда Q_йўқ ни эътиборга олмаса ҳам бўлади. Унда, иссиқлик баланси қуйидаги тенглик билан ифодаланиши мумкин:

(16.1)

бу ерда Q - қурилманинг иссиқлик юкламаси.

Агар, иссиқлик элткичнинг массавий сарфи G₁, унинг қурилмага кириш энтальпияси I_1б ва чиқишдагиси эса I_1ч, совуқлик элткичнинг сарфи G₂ қурилмага киришдаги энтальпияси I_2б в чиқишдагиси I_ч бўлганда (16.1) тенгликни ушбу кўринишда ёзиш мумкин:

(16.2)
Агар, иссиқлик алмашиниш жараёнида иссиқлик элткичнинг агрегат ҳолати ўзгармаса, унда унинг энтальпияси ушбу кўринишда ифодаланади:

(10.3)

Одатда, техник ҳисобларда маълум температура учун энтальпия қиймати жадвал ва диаграммалардан топилади.
Агар, иккала элткичнинг солиштирма иссиқлик сиғимлари (С₁ ва С₂) температурага боғлиқ эмас деб ҳисобланса, унда иссиқлик балансининг тенгламаси қуйидаги кўринишни олади:
(16.4)

Температура майдони ва градиенти

Муҳитларда иссиқлик оқими ва температуранинг тақсимланиши ўртасидаги боғлиқликни аниқлаш иссиқлик алмашиниш назариясининг асосий вазифаларидан биридир.

Текширилаётган муҳитнинг ҳамма нуқталари учун исталган бирор вақтдаги температура қийматлари мажмуига температура майдони дейилади.
Энг умумий ҳолатда маълум бир нуқтадаги температура t шу нуқтанинг координаталари (x, y, z) боғлиқ бўлади ва вақт  ўтиши билан ўзгаради. Демак, температура майдонини ушбу функция билан ифодалаш мумкин:
(16.5)

Ушбу боғлиқлик турғун температура майдонини ифодаловчи тенгламадир.

Хусусий ҳолатда (10.5) тенглама фақат фазовий координаталар функцияси бўлади, яъни:
(16.6)

ва унга тегишли турғун температура майдонини ифодалайди.

Агар, жисмда бирор текислик ўтказилса ва ушбу текисликдаги бир хил температурали нуқталарни бирлаштирсак, ўзгармас температурали чизиқ (изотерма) га эга бўламиз. Температураси бир хил нуқталардан ташкил топган жисмнинг юзаси изотермик юза деб номланади.
Иккита бир-бирига яқин жойлашган изотермик юзаларнинг температуралар фарқи t бўлса, улар орасидаги энг қисқа масофа n бўлади (16.1-расм). Агар, иккала изотермик юзалар бир-бирига яқинлашиб борса нисбат ушбу чегарага интилади:


(16.7)

Изотермик юзага нормал бўйича йўналган температура ҳосиласи температура градиенти деб номланади.

Температура градиенти вектор катталикдир.
Температура градиенти нольга тенг бўлмаган (gradt 0) шароитдагина иссиқлик оқими ҳосил бўлиши мумкин. Маълумки, иссиқлик оқими ҳар доим температура градиенти чизиғи бўйлаб ҳаракат қилади. Лекин, унинг ҳаракат йўналиши температура градиентига қарама-қарши бўлади.