Дулаан дамжуулалт

Дулаан дамжуулалт буюу дулаан дамжуулалт нь гурван төрөл байдаг бөгөөд үүнд дулаан дамжуулалт, конвекц, цацраг туяагаар дамжин дулаан дамжуулалт орно.

Дулаан дамжуулалтаар дамжин өнгөрөх дулаан дамжуулалт. Өндөр температуртай объект бага температуртай объекттой харьцах үед энерги нь өндөр температуртай объектоос бага температуртай объект руу шилждэг. Нэмэлт энерги нь объектыг бүрдүүлдэг атомууд болон молекулуудыг илүү хурдан хөдөлгөхөд хүргэдэг. Хөдлөх үед молекулууд кинетик энергитэй байдаг (EK = ½ mv ² ). Илүү хурдан хөдөлдөг молекулууд (илүү их кинетик энергитэй) хажууд байгаа молекулуудтай мөргөлддөг. Дараа нь эдгээр молекулууд хажууд байгаа бусад молекулуудтай мөргөлддөг. Гэх мэтчилэн молекулууд хоорондоо мөргөлдөж, энерги дамжуулдаг. Объектыг бүрдүүлдэг молекулуудын хоорондох мөргөлдөөнөөр үүсдэг дулаан дамжуулалтыг дамжуулалт гэж нэрлэдэг. Дамжуулах нь ихэвчлэн хатуу биетэд эсвэл хатуу биетээс шингэн рүү (шингэнээс хатуу биет рүү) эсвэл хатуу биетээс хий рүү (хийнээс хатуу биет рүү) явагддаг.

Конвекцоор дулаан дамжуулалт. Конвекц нь ихэвчлэн шингэн (ус гэх мэт) болон хий (агаар гэх мэт)-д явагддаг. Конвекц гэдэг нь нягтралын өөрчлөлтөөс болж объектын хөдөлгөөнтэй хамт дулаан дамжуулалт юм. Объектын нягтрал нь эзэлхүүн өөрчлөгддөг тул өөрчлөгддөг. Объект тодорхой хэмжээний дулааныг шингээдэг тул объектын эзэлхүүн өөрчлөгддөг.

Цацраг туяагаар дулаан дамжуулалт. Цацраг туяа гэдэг нь цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр дулаан дамжуулалт юм. Цацрагийн жишээнд зуухны ойролцоо байх үед таны бие мэдрэгдэх дулаан болон нарнаас дэлхий рүү цацраг туяа орно. Нарны температур өндөр (ойролцоогоор 6000 Кельвин) байдаг бол дэлхийн температур бага байдаг. Нар болон дэлхийн хоорондох энэ температурын зөрүү нь дулааныг нарнаас (өндөр температур) дэлхий рүү (доод температур) шилжүүлэхэд хүргэдэг. Хэрэв нарнаас дэлхий рүү цацраг туяа дамжуулахын тулд дамжуулалт болон конвекц зэрэг орчин шаардлагатай бол дулаан нь вакуум орчиноор дамжин өнгөрөх ёстой тул дэлхийд хүрэхгүй.

Бодлогын жишээ

1. 2015/2016 оны Физикийн SMA/MA улсын шалгалтын 19-р асуулт

Ижил хэмжээтэй боловч өөр өөр металлаар хийгдсэн металл савааг доорх зурагт үзүүлсэн шиг холбосон. Хэрэв I металлын дулаан дамжуулалт II металлын дулаан дамжуулалтаас 4 дахин их байвал хоёр металлын уулзвар дээрх температур нь...

A. 45 зүйл^oC

B. 40 ^° C

C. 35 ^o C

D. 30 ^° C

Зүүн 25 ^° C

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Металлын дулаан дамжуулалт I = 4k

Металлын дулаан дамжуулалт II = k

Металл ирмэгийн температур I = 50 ^o C

Металлын ирмэгийн температур II = 0 ^o C

Асуулт: Хоёр металлын уулзвар дээрх температур

Хариулт:

Дулаан дамжуулалтын хурдны томъёо:

Тайлбар: Q/t = дулаан дамжуулах хурд, k = дулаан дамжуулалт, A = гадаргуугийн талбай, T ₁ -T ₂ = температурын өөрчлөлт, l = савааны урт

Хоёр металл ижил хэмжээтэй тул A ба l-ийг тэгшитгэлээс хасав.

Зөв хариулт нь Б.

2. 2015/2016 оны Физикийн SMA/MA улсын шалгалтын 19-р асуулт

Дараах зурагт нэг үзүүрээр холбогдсон өөр өөр төрлийн А ба В төмөр савааг харуулав.

Хоёр савааны хөндлөн огтлолын талбай ижил боловч А-ийн урт нь В-ийн уртаас хоёр дахин, А-ийн дулаан дамжуулалтын коэффициент нь В-ийнхээс 3 дахин их байна. Хэрэв А ба В-ийн чөлөөт үзүүрүүд өөр өөр хэмжээтэй температурт өртвөл уулзвар дээрх яг температур нь...

A. 60 зүйл^oC

B. 64 ^° C

C. 70 ^o C

D. 76 ^° C

Зүүн 78 ^° C

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

А савааны дулаан дамжуулалт = 3k

Савааны дулаан дамжуулалт B = k

А савааны урт = 2л

Савааны урт B = l

А савааны ирмэгийн температур = 100 ^o C

B савааны ирмэгийн температур = 40 ^o C

Асуулт: Хоёр савааны холболтын температур

Хариулт:

Дулаан дамжуулалтын хурдны томъёо:

Тайлбар: Q/t = дулаан дамжуулах хурд, k = дулаан дамжуулалт, A = гадаргуугийн талбай, T ₁ -T ₂ = температурын өөрчлөлт, l = савааны урт

Хоёр саваа хоёулаа ижил хөндлөн огтлолын талбайтай тул тэгшитгэлээс А-г хассан.

Зөв хариулт нь D.

3. 2014/2015 оны Физикийн SMA/MA улсын шалгалтын 14-р асуулт

Дараах мэдэгдэлд анхаарлаа хандуулна уу:

(1) металлын цахилгаан дамжуулах чанар

(2) металл үзүүрүүдийн хоорондох температурын зөрүү

(3) металлын урт

(4) металлын масс

Металлын дулаан тархалтын хурдыг тодорхойлдог хүчин зүйлүүд нь ...

А. (1), (2), болон (3)

Б. (1) ба (4)

C. (2) ба (4)

D. (3) ба (4)

Зөвхөн E. (4)

Хэлэлцүүлэг

Металлын дулаан дамжуулалт нь дулаан дамжуулалтаар дамжин өнгөрөх явдал юм. Дулаан дамжуулалтын хурдны томъёо нь:

Тайлбар: Q/t = дулаан дамжуулах хурд, k = дулаан дамжуулалт, A = гадаргуугийн талбай, T ₁ -T ₂ = температурын өөрчлөлт, l = савааны урт

Зөв хариулт нь А.