Bog'liq термодинамика 2018-2019 Amaliy mashg\'ulot
7-AMALIY MASHG’ULOT MAVZU: Issiqlik almashishinuvi
Asosiy tushuichalar va issiq almashish nazariyasining ta’rifi. Issiqlik qo’chirishni har qanday jarayoni issiqlik almashish deb ataladi.
Ikki jismning o’zaro issiqlik almashishida (issiqroq va sovuqroq), birinchi jismning ichki energiyasi kamayadi va ikkinchi jismning ichki energiyasi ortadi. Bu jarayonda termodinamikaning ikkinchi qonuniga mos holda issiqlikning issiqlik ta’siri o’z holicha issiqrok jismdan sovuqroq jismga o’tadi. Issiqlik almashuvchi jismlarning haroratidagi farqi qanchalik ko’p bo’lsa, issiqulik almashish shunchalik jadallik; bilan kechadi. Issiqlikning (haroratlarning) farqi bo’lmaganda issiqlik almashish jarayoni tugaydi va issiqlikni turg’unlik holati ro’y beradi.
Tabiatda issiqlikning ko’chirilishi uch hil bo’ladi: issqlik o’tkazuvchanlik konvekg’iya va nurlanish (radiag’iya).
Issiqlikni issiqlik o’tkazuvchanlik usuli bilan ko’chirish odatda kattiq jismlarda sodir bo’ladi. Metal tayoqchani bir uchini qizdirish bilan, issiqlik tayoqchani hamma joyiga tarqalishini kuzatish mumkin. Bu hodisani quyidagicha tushuntirish mumkin. Temir tayoqchaning qizdirilayotgan uchida molekulalarning, atomlarning va erkin elektronlarning issiqlik harakati asta sekin tezlashadi, bu shuni bildiradiki ularning ichki kinetik energiyasi ortaboradi. Ularning bir qismini urilishi natijasida energiya tayoqcha bo’yicha nariroqqa uzatiladi bu esa issiqlikni tayoqcha bo’yicha tarqalishiga olib keladi.
Issiqlikning konvekg’iya bo’yicha tarqalishq faqat suyuqliklarda va gazlarda sodir bo’lishi mumkin.
Issiqlikni konvekg’iyali tarqalishini kolbadagi suvini isitishda kuzatiladi (13.1-rasm). Kolbaning o’ng tamoni ko’proq isiydi, bu esa suvni soat milini teskari yo’nalishi bo’yicha aylanma harakat kilishiga olib keladi. Suvning butun massasi uni issiqlik o’tkazishi natijasida isiydi, suvining issiqlik o’tkazishi juda kam bo’lib (po’latga qaraganda 100 martacha kam), shuning uchun uning issishi juda sekinlik bilan kechadi. Bu misol erkin konvekg’iyaga kiradi, bunda suyuqlikni yoki gazni zarralarining siljishi ularning isitganda ayrim qismlarini zichligini turliligi ta’sirida amalga oshadi. Agarda suyuqlikni yoki gazni haroratini ventilyator, nasos, aralashtirgich va boshqalar bilan sun’iy ravishda amalga oshirilsa bunday kovektiv issiqlik almashishni majburiy deyiladi. Bunda suvni butun massasini isitish erkin konvekg’iyaga qaraganda bir muncha tezroq amalga oshiriladi.
Nurlanish (radiag’iya) orqali issiqlikni ko’chirish jismni bir qism ichki energiyasini bo’shliqda tarqaladigan elektromagnit to’lqinlarini nurlanish energiyasiga aylantirishga asoslangan. Ular o’zining yo’lida boshqa jismlar bilan ham uchrashishi mumkin, bunda elektromagnit to’lqinini energiyasini shu jismning ichki energiyasiga aylapadigam teskari jarayomi sodir bo’ladi. Buning natijasida issiqlik almashish ikki jism orasida bo’ladi, ya’ni biri energiyani nurlatadi, ikkinchisi uni yutib yuboradi.
Issiqlik almashishini faqat bir turini ishtirok etishi amaliyotda juda kam uchraydi. Odatda issiqlikni ko’chirishda ikkita va keltirilgan uchta usullari ham ishtirok etishi mumkin.
Texnik qurilmalarda ko’proq quyidagi jarayonlardan foydalaniladi:
1. Issiqlikni konvektivli ko’chirish, bunda konvekg’iya va issiqlik o’tkazit birgalikda ishtirok etadi (masalan, qattiq jismga satxi va unga tegib turadigan suyuqlik bilan o’zaro issiqlik almashish).
2. Radiag’ion konvektivli (masalan, issiq gazdan devorga issiqlik o’tkazishda, ya’ni nurlanish va konvektiv usul bilan).
3. Issiqlik o’tkazish (bir suyuqlikdan ikkinchi suyuqlikka ularni ajratib turadigan devoridan issiqlikni ko’chirish, o’tkazish).
Issiqlikning ko’chirishining unchala turini majmuasi murakkab issiqlik almashishi deb ataladi.
Nazorat savollari.
1. Issiqlik almashish nima?
2. Issiqlik almashishni qanday turlari mavjud?
3. Issiq o’tkazuvchanlik nima?
4. Konvektivli issiqlik almashish qanday sodir bo’ladi?
5. Nurlanishli issiqlik almashish qanday sodir bo’ladi?
6. Murakkab issiqlik almashish nima?
