Егер сіз ағаш орындыққа отырсаңыз, ағаш орындықтың беті жылынады. Керісінше, егер сіз пластиктен немесе металдан жасалған орындыққа отырсаңыз, металл немесе пластик орындықтың беті оған отырғаннан кейін жылы сезілмейді. Неліктен ағаш орындықтың беті жылы, ал металл орындықтың беті жылы емес? Неліктен матрацсыз суық еденде ұйықтау ауырсыну тудыруы мүмкін? Сіз ешқашан суық күртеше киіп көрдіңіз бе? Неліктен суық күртешелердің көпшілігі жүннен жасалған? Бұл тақырыпқа қатысты ойланатын және сұрайтын көптеген нәрселер бар. жылу өткізгіштік арқылы жылу беру.
Шам мен жұқа сым дайындаңыз. Сымның бір ұшын ұстап, екінші ұшын шам жалынына тигізіңіз. Қолыңыз ысып кеткенше бірнеше минут күтіңіз. Неліктен қолыңыз ысып кетеді? Сымның бір ұшы шам жалынына тигенде, жылу шам жалынынан (жоғары температура) сымның екінші ұшына (төмен температура) ауысады. Бұл жылу алмасу жалынға тиетін сымның ұшының температурасының жоғарылауына әкеледі. Шам жалынына тиетін сымның ұшы мен сымның екінші ұшының арасындағы температура айырмашылығы жылудың жалынға тиетін сымның ұшынан қолыңыз тиетін сымның ұшына ауысуына әкеледі. жылу алмасу Бұл сымның тиген ұшының температурасының жоғарылауына әкеледі. Содан кейін жылу суық қолыңызға ауысып, қолыңыздың ыстық сезінуіне әкеледі.
Заттың бір бөлігі болған кезде температура төмен температуралы затпен жанасу, жылу жоғары температуралы нысаннан төмен температуралы нысанға қозғалу. Қосымша энергия нысанды құрайтын атомдар мен молекулалардың жылдамырақ қозғалуына әкеледі. Қозғалған кезде молекулалардың кинетикалық энергиясы болады (EK = ½ мв)2). Жылдам қозғалатын (кинетикалық энергиясы жоғары) молекулалар жанындағы молекулалармен соқтығысады. Содан кейін бұл молекулалар жанындағы басқа молекулалармен соқтығысады. Және тағы басқалар. Сонымен, молекулалар бір-бірімен соқтығысады, энергияны береді. Нысанды құрайтын молекулалар арасындағы соқтығысулар арқылы пайда болатын жылу беру жылу өткізгіштік арқылы жылу беру деп аталады.
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру формуласы
Сол жақтағы нысанның температурасы жоғарырақ (T1) ал оң жақтағы заттың температурасы төмен (T2). Температура айырмашылығына байланысты (T1 - Т2), жылу температурасы жоғары заттан температурасы төмен затқа ауысады (жылу ағынының бағыты оңға қарай). Жылу өтетін заттың көлденең қимасының ауданы (A) және ұзындығы (l) болады.
Тәжірибе нәтижелеріне сүйене отырып, белгілі бір уақыт аралығында (Q/t) берілген жылу температура айырмашылығына (T) тура пропорционал.1 - Т2), көлденең қима ауданы (A), заттың қасиеттері (k = жылу өткізгіштік) және заттың ұзындығына кері пропорционал. Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру жылдамдығының формуласы:
Сипаттамасы: Q/t = жылу беру жылдамдығы, k = жылу өткізгіштік, A = көлденең қима ауданы, T1 = жоғары температура, T2 = төмен температура, l = нысан ұзындығы.
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беруді қолдану
Неліктен плиткалар кілемге қарағанда салқын сезіледі? Плиткалардың жылу өткізгіштігі кілемге қарағанда жоғары. Сондықтан плиткалар жылуды жақсы өткізеді, ал кілемдер жылуды нашар өткізеді. Кілемге басқан кезде, жылу аяғымыздан кілемге өтеді. Бұл біздің дене температурамыз кілем температурасынан жоғары болғандықтан болады. Кілемдер жылуды нашар өткізеді, сондықтан аяғымыздан ағатын жылу кілемнің бетінде жиналып, кілемді жылы етеді. Плиткаларға немесе керамикаға басқан кезде, жылу аяғымыздан плиткаларға немесе керамикаға өтеді. Плиткалар жылуды жақсы өткізетіндіктен, жылу плиткалардың бетінде сақталмайды. Жылу бірқалыпты ағады, аяғымызды суық сезінеді. Егер үйіңіз суық жерде болса, денеңіз жылуды жоғалтпауы үшін жатын бөлмеңіздің еденін кілеммен жабуыңыз керек. Керісінше, егер үйіңіз ыстық жерде болса, жатын бөлмеңіздің еденін кілеммен жаппауыңыз керек, себебі сіз салқын емес, ыстық сезінесіз 😉
Матрацсыз еденде ұйықтау ауру тудыруы мүмкін. Неліктен? Себебі денеңізден еденге көп мөлшерде жылу беріледі. Жылу - қозғалыстағы энергия. Денеңіз көп жылу жоғалтқанда, оның энергия деңгейі төмендейді. Егер сізде энергия жетіспесе, ауырып қалуыңыз мүмкін!
Терезелер мен есіктердің қызметі қандай? Неліктен есіктер мен терезелер ағаштан жасалуы керек? Түнде үйдің сыртындағы ауа температурасы үй ішіндегі ауа температурасынан төмен болады. Ауа температурасының бұл айырмашылығы жылудың үйдің ішінен сыртқа ауысуына әкеледі. Сондықтан түнде біз әдетте есіктерді немесе терезелерді жабамыз. Қылмыскерлерді қорқытудан басқа, терезелер мен есіктердің функцияларының бірі - жылудың үйден шығуына жол бермеу. Әдетте есіктер немесе терезелер ағаштан жасалады. Ағаштың жылу өткізгіштігі жылу оқшаулағышы ретінде әрекет ете алатындай төмен. Терезелер мен есіктердің тағы бір қызметі - ауаны ұстап тұру. Терезенің немесе есіктің ішінде тұрған ауа жақсы оқшаулағыш ретінде әрекет етеді (жылудың шығуына жол бермейді). Ауаның жылу өткізгіштігі өте төмен. Заттың жылу өткізгіштігі неғұрлым төмен болса, жылудың сол зат арқылы өткізгіштік арқылы берілуі соғұрлым қиын болады.
Киім өркениетті және қалыпты адам ретіндегі мәртебемізді сақтаумен қатар 🙂 дене температурасын тұрақты ұстап тұруға да қызмет етеді. Біз киетін киім әдетте ауа температурасына бейімделеді. Ауа температурасы өте төмен болған кезде киетін киіміміз қалыңырақ болады. Көрпелер немесе қалың киімдер (курткалар және т.б.) ауаның біркелкі қозғалуына кедергі келтіреді. Ауа тері мен күртеше немесе көрпе арасында тұрып қалады. Денеміз бен тұрып қалған ауа арасында температура айырмашылығы болғандықтан, жылу денеден ауаға ауысады. Денеден шығатын қосымша жылу тұрып қалған ауаның температурасының жоғарылауына әкеледі (ауа жылынады). Жоғарыдағы жылу өткізгіштік кестесіне қараңыз. Ауаның жылу өткізгіштік мәні өте аз. Сондықтан жылу денеден шыға алмайды. Дене температурамыз тұрақты болып қалады. Ауа өте суық болған кезде күртеше кимесек, жылу денемізден шығады. Денеден шығатын жылу неғұрлым көп болса, дене соғұрлым көп энергия жоғалтады.
Есептер мысалы
1. 2011/2012 жылғы ұлттық емтиханның A81 №10 сұрағы
Келесі мәлімдемеге назар аударыңыз!
(1) Металл өткізгіштігі
(2) Металл ұштары арасындағы температура айырмашылығы
(3) Металлдың ұзындығы
(4) Металл массасы
Металлдағы жылудың таралу жылдамдығын анықтайтын факторлар...
A. (1), (2) және (3)
B. (1) және (4)
C. (2) және (4)
D. (3) және (4)
Тек E. (4)
Талқылау
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру жылдамдығының формуласына сүйене отырып, жылу беру жылдамдығын анықтайтын факторларға металдың өткізгіштігі (k), металдың ұштары (T) мен металдың ұзындығы арасындағы температура айырмашылығы (l) жатады. Металл массасының ешқандай әсері жоқ.
Дұрыс жауап - А.
