Жылу өткізгіштік, конвекция және сәулелену арқылы жылу беруді қоса алғанда, жылу берудің немесе жылу берудің үш түрі бар .
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру. Жоғары температуралы зат төмен температуралы затпен жанасқанда, энергия жоғары температуралы заттан төмен температуралы затқа ауысады. Қосылған энергия затты құрайтын атомдар мен молекулалардың жылдам қозғалуына әкеледі. Қозғалған кезде молекулалардың кинетикалық энергиясы болады (EK = ½ mv 2 ). Жылдам қозғалатын молекулалар (кинетикалық энергиясы жоғары) жанындағы молекулалармен соқтығысады. Содан кейін бұл молекулалар жанындағы басқа молекулалармен соқтығысады. Және тағы басқалар. Сонымен, молекулалар бір-бірімен соқтығысады, энергияны береді. Затты құрайтын молекулалар арасындағы соқтығысулар арқылы пайда болатын жылу беру өткізгіштік деп аталады. Өткізгіштік әдетте қатты денелерде немесе қатты денелерден сұйықтықтарға (сұйықтықтардан қатты денелерге) немесе қатты денелерден газдарға (газдардан қатты денелерге) болады.
Конвекция арқылы жылу беру. Конвекция әдетте сұйықтықтарда (мысалы, суда) және газдарда (мысалы, ауада) жүреді. Конвекция - тығыздығының өзгеруіне байланысты заттың қозғалысымен бірге жүретін жылудың берілуі. Заттың тығыздығы оның көлемінің өзгеруіне байланысты өзгереді. Заттың көлемі зат белгілі бір мөлшерде жылуды сіңіргендіктен өзгереді.
Сәулелену арқылы жылу беру. Сәулелену - жылудың электромагниттік толқындар түрінде берілуі. Сәулелену мысалдарына пештің жанында болған кезде денеңіздің сезінетін жылуы және күннен жерге сәулеленуі жатады. Күннің температурасы жоғарырақ (шамамен 6000 Кельвин), ал Жердің температурасы төменірек. Күн мен жер арасындағы бұл температура айырмашылығы жылудың күннен (жоғары температура) жерге (төмен температура) ауысуына әкеледі. Егер күннен жерге сәулелену үшін өткізгіштік және конвекция сияқты орта қажет болса, жылу жерге жетпейді, себебі ол вакуум арқылы өтуі керек еді.
Есептер мысалы
1. 2015/2016 SMA/MA физика бойынша ұлттық емтихан №19 сұрағы
Бірдей өлшемдегі, бірақ әртүрлі металдардан жасалған металл шыбықтар төмендегі суретте көрсетілгендей біріктірілген. Егер I металдың жылу өткізгіштігі II металдың жылу өткізгіштігінен 4 есе көп болса, онда екі металдың түйіскен жеріндегі температура...
A. 45oC
B. 40 o C
C. 35 o C
D. 30 o C
E. 25 o C
Талқылау
Белгілі болғандай:
Металлдың жылу өткізгіштігі I = 4k
Металлдың жылу өткізгіштігі II = k
Металл жиегінің температурасы I = 50 o C
Металл жиегінің температурасы II = 0 o C
Сұрақ қойылды: Екі металдың түйіскен жеріндегі температура
Жауап:
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру жылдамдығының формуласы:
Сипаттамасы: Q/t = жылу беру жылдамдығы, k = жылу өткізгіштік, A = беттік аудан, T 1 -T 2 = температураның өзгеруі, l = өзектің ұзындығы
Екі металлдың өлшемдері бірдей, сондықтан A және l теңдеуден алынып тасталады.
Дұрыс жауап - B.
2. 2015/2016 SMA/MA физика бойынша ұлттық емтихан №19 сұрағы
Келесі суретте бір ұшымен біріктірілген әртүрлі типтегі А және В металл шыбықтары көрсетілген.
Екі өзектің көлденең қимасының ауданы бірдей, бірақ А ұзындығы В ұзындығынан екі есе, ал А жылу өткізгіштік коэффициенті В жылу өткізгіштік коэффициентінен 3 есе үлкен. Егер А және В бос ұштары әртүрлі шамадағы температураға ұшыраса, онда түйіспедегі нақты температура...
A. 60oC
B. 64 o C
C. 70 o C
D. 76 o C
E. 78 o C
Талқылау
Белгілі болғандай:
А = 3к өзекшесінің жылу өткізгіштігі
B = k өзекшесінің жылу өткізгіштігі
А шыбығының ұзындығы = 2л
B = l өзегінің ұзындығы
А шыбығының шетінің температурасы = 100 o C
B өзегінің шетінің температурасы = 40 o C
Сұрақ қойылды: Екі шыбықтың қосылыс жеріндегі температура
Жауап:
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру жылдамдығының формуласы:
Сипаттамасы: Q/t = жылу беру жылдамдығы, k = жылу өткізгіштік, A = беттік аудан, T 1 -T 2 = температураның өзгеруі, l = өзектің ұзындығы
Екі стерженьнің де көлденең қимасының ауданы бірдей, сондықтан А теңдеуден алынып тасталады.
Дұрыс жауап - D.
3. 2014/2015 SMA/MA физика бойынша ұлттық емтихан №14 сұрағы
Келесі мәлімдемеге назар аударыңыз:
(1) металл өткізгіштігі
(2) металл ұштарының арасындағы температура айырмашылығы
(3) металл 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
Металлдағы жылу алмасу - жылу өткізгіштік арқылы жылу беру. Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру жылдамдығының формуласы:
Сипаттамасы: Q/t = жылу беру жылдамдығы, k = жылу өткізгіштік, A = беттік аудан, T 1 -T 2 = температураның өзгеруі, l = өзектің ұзындығы
Дұрыс жауап - А.
