Termodinamika” fanidan o`quv- uslubiy majmua

7-AMALIY MASHG’ULOT
Mavzu: Jismlarning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisiyentini aniqlash bo’yicha masalalar yechish
Bir jismdan ikkinchisiga molekulyar yoki bir-biriga tegib turgan jismlar o’rtasida issiqlik o’tish jarayoniga issiqlik o’tkazuvchanlik deyiladi.
Gazlarda issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan energiya o’tishi molekulalarning xaotik harakati va molekulalar diffuziyalari hisobiga bo’ladi. Albatta, ushbu jarayonlarning intensivligi temperaturaga to’g’ri proporstionaldir. Turli kinetik energiyaga ega bo’lgan gaz molekulalari bir – biriga uriladi, bu esa issiqlik energiyasi bilan almashinishiga olib keladi. Bunda dastlabki kinetik energiya bor molekulalarning harakat intensivligi kamayadi, lekin kinetik energiyasi kamroq bo’lgan molekulalar harakat intensivligi ko’payadi.
Hamma nuqtalarda temperatura bir xil (T=const) bo’lgan sirt izotermik (yunoncha isos - teng, birdek, o’xshash va thempe – issiqlik demak) yuzalar deyiladi. Temperatura maydonining vektori izotermik yuzaga tik yo’nalgan bo’ladi. Temperaturaning eng katta o’zgarishi normal (tik) yo’nalishda kuzatiladi.
Izotermik yuzaga tik tushirilgan normal bo’yicha temperatura o’zgarishining n masofaga nisbati temperatura gradienti deyiladi, ya’ni lim =gradT. Franstuz olimi Fure qonuniga muvofiq issiqlik o’tkazuvchanlik natijasida uzatilgan issiqlik oqimi zichligining vektori temperatura gradientiga mutanosib:
g = - λ grad T
bunda  - jismning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti, Vt/m  -koeffistient, moddalarning issiqlik o’tkazuvchanlik xossasini ifodalaydi, tenglamadagi minus ishorasi esa, issiqlik oqimi bilan temperatura gradienti vektorlarning yo’nalishlari qarama-qarshi ekanligini bildiradi, ya’ni eng katta pasayish tomonga yo’nalganligini anglatadi. Issiqlik oqimining zichligi q_nistalgan biror yo’nalishdagi q vektori bilan normal o’rtasidagi burchak ko’paytmasiga teng:
(7.1)
Ma’lumki, gradT asosida yozamiz:
q = - ( ) (7.2)
Elementar dS yuzadan unga perpenduklyar yo’nalishda o’tadigan issiqlik oqimi quyidagiga teng bo’ladi.
(7.3)
Bu ifodani integrallab istalgan S yuzadan o’tayotgan to’liq issiqlik oqimini aniqlash mumkin .


(7.4)
Moddalarning issiqlik o’tkazuvchanligi turlicha va o’z navbatida, ularning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti keng oraliqdagi kattaliklarni qabul qiladi. Vaqt birligi ichida yuza birligidan o’tgan issiqlik miqdori quyidagiga teng.
(7.5)
Jismning issiqlik o’tkazuvchanligi turlicha va ularning fizik xossalariga bog’liq.
Fure qonuniga binoan, isssiqlik o’tkazuvchanlik usulida uzatilgan issiqlik miqdori ushbu formuladan aniqlanadi:
(7.6)
bu erda  - issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti bo’lib, jismning issiqlik o’tkazish qobiliyatini ifodalaydi. Tenglama issiqlik o’tkazuvchanlikning asosiy tenglamasi deb nomlanadi.
Vaqt birligida, yuza birligidan o’tayotgan issiqlik miqdoriga issiqlik oqimning zichligi deyiladi:
(7.7)
Yuqorida keltirilgan formulalardan issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientini topish mumkin:
λ (7.8)

Agar, λ<0,2 Vt/m K bo’lsa, bunday materiallar issiqlik qoplamalar deb ataladi. Bunday materiallarga havo, engil g’ovaksimon materiallar: penoplast, shisha tolasi va ko’pchilik elektr qoplamalar kiradi:

7.1-jadval

Material	λ. Vt / m K	Material	λ. Vt / m K
Kumush	458	Temip – beton	1,55
Mis	384	G’isht, qizil silikat izolyastion	0,77 0,81 0,14
Alyuminiy	204
Latun	85
Cho’yan	63	Yog’och, tolalar bo’ylab ko’ndalang Shlakli paxta	0,38–0,72 0,14–0,16 0,07
Po’lat uglerodli	45
Ammiak ( suyuq )	0,57
Suv	0,55	Penoplast PSB-C	0,04
Qor	0,47	Havo	0,0245
Muz	2,25	Vodorod	0,175
Mazut	0,116	Uglekislota ( gazsimon )	0,015
Etilenglikol	0,249	Metan	0,003

Demak, issiqlik o’tkazuvchanlik usuli, ya’ni jismlar yuzalari o’zaro tegib turganida issiqlikning uzatilishi birgina jismlarning xossalariga bog’liq bo’lmasdan ularning o’zaro tegib turgan yuzalarning kattaligiga ham bog’liq bo’lar ekan.

Agar, jismning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti va solishtirma massaviy sig’imlari ma’lum bo’lsa, unda jismning yana bir xossasi bo’lmish temperatura o’tkazuvchanlikni aniqlash mumkin:
Jismning temperatura o’tkazuvchanligi uning issiqlik inerstionligini ifodalaydi va temperatura o’tkazuvchanlik koeffistienti deb ataladi:
(7.9)

Texnik hisoblarda issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti ushbu chiziqli funkstiya orqali topiladi:

λ (7.10)

bu erda - 0⁰C temperaturadagi issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti: b – tajriba yo’li bilan aniqlanadigan koeffistient. Gazlarning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientlari maxsus adabiyotlarda keltirilgan.

Rasmda tekis bir va ko’p qatlamli devorlar orqali issiqlik o’tkazuvchanlik usulida o’tgan issiqlik uzatilishi ko’rsatilgan.