Nëse uleni në një karrige druri, sipërfaqja e karriges prej druri ngrohet. Anasjelltas, nëse uleni në një karrige prej plastike ose metali, sipërfaqja e karriges metalike ose plastike nuk ndihet e ngrohtë pasi të uleni në të. Pse sipërfaqja e një karrigeje druri është e ngrohtë, ndërsa sipërfaqja e një karrigeje metalike jo? Pse të flesh në një dysheme të ftohtë pa dyshek mund të shkaktojë dhimbje? A keni veshur ndonjëherë një xhaketë të ftohtë? Pse shumica e xhaketave të ftohta janë bërë prej leshi? Ka ende shumë gjëra për të menduar dhe për të pyetur në lidhje me temën e transferimit të nxehtësisë me anë të përçueshmërisë.
Përgatitni një qiri dhe një copë teli të hollë. Mbani njërën anë të telit dhe prekni anën tjetër të telit me flakën e qiriut. Prisni disa çaste derisa dora juaj të ndihet e nxehtë. Pse dora juaj ndihet e nxehtë? Kur njëra anë e telit prek flakën e qiriut, nxehtësia lëviz nga flaka e qiriut (temperaturë e lartë) në anën tjetër të telit (temperaturë e ulët). Ky transferim nxehtësie shkakton rritjen e temperaturës së anës së telit që prek flakën. Diferenca e temperaturës midis anës së telit që prek flakën e qiriut dhe anës tjetër të telit shkakton që nxehtësia të lëvizë nga ana e telit që prek flakën në anën e telit që preket nga dora juaj. Ky transferim nxehtësie shkakton rritjen e temperaturës së anës së telit që preket. Nxehtësia më pas lëviz në dorën tuaj më të ftohtë. Si rezultat, dora juaj ndihet e nxehtë.
Kur një pjesë e një objekti me temperaturë të lartë bie në kontakt me një objekt me temperaturë të ulët, nxehtësia lëviz nga objekti me temperaturë të lartë në pjesën me temperaturë të ulët. Energjia shtesë bën që atomet dhe molekulat që përbëjnë objektin të lëvizin më shpejt. Ndërsa lëvizin, molekulat kanë energji kinetike (EK = ½ mv 2 ). Molekulat që lëvizin më shpejt (me energji kinetike më të madhe) përplasen me molekulat pranë tyre. Këto molekula më pas përplasen me molekula të tjera pranë tyre. E kështu me radhë. Pra, molekulat përplasen me njëra-tjetrën, duke transferuar energji. Transferimi i nxehtësisë që ndodh përmes përplasjeve midis molekulave që përbëjnë një objekt quhet transferim i nxehtësisë me anë të përçueshmërisë.
Formula për transferimin e nxehtësisë me anë të përçueshmërisë
Objekti në të majtë ka një temperaturë më të lartë (T1) ndërsa objekti në të djathtë ka një temperaturë më të ulët (T2Për shkak të ndryshimit të temperaturës (T1 - T2), nxehtësia lëviz nga një objekt me temperaturë të lartë në një objekt me temperaturë të ulët (drejtimi i rrjedhës së nxehtësisë është në të djathtë). Objekti nëpër të cilin kalon nxehtësia ka një sipërfaqe prerjeje tërthore (A) dhe gjatësi (l).
Bazuar në rezultatet e eksperimentit, nxehtësia e transferuar gjatë një intervali të caktuar kohor (Q/t) është drejtpërdrejt proporcionale me ndryshimin e temperaturës (T 1 – T 2 ), sipërfaqen e prerjes tërthore (A), natyrën e një objekti (k = përçueshmëri termike) dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me gjatësinë e objektit. Formula për shkallën e transferimit të nxehtësisë me anë të përçueshmërisë:
Përshkrimi: Q/t = shkalla e transferimit të nxehtësisë, k = përçueshmëria termike, A = sipërfaqja e prerjes tërthore, T1 = temperaturë e lartë, T2 = temperaturë e ulët, l = gjatësia e objektit.
Zbatimi i transferimit të nxehtësisë me anë të përçueshmërisë
Pse pllakat ndihen më të ftohta se qilimi? Pllakat kanë përçueshmëri termike më të madhe se qilimat. Prandaj, pllakat janë përçues të mirë të nxehtësisë, ndërsa qilimat janë përçues të dobët të nxehtësisë. Kur shkelim mbi një qilim, nxehtësia rrjedh nga këmbët tona në qilim. Kjo ndodh sepse temperatura e trupit tonë është më e lartë se temperatura e qilimit. Qilimat janë përçues të dobët të nxehtësisë, prandaj nxehtësia që rrjedh nga këmbët tona grumbullohet në sipërfaqen e qilimit, duke e bërë qilimin më të ngrohtë. Kur shkelim mbi pllaka ose qeramikë, nxehtësia rrjedh nga këmbët tona në pllaka ose qeramikë. Meqenëse pllakat janë përçues të mirë të nxehtësisë, nxehtësia nuk mbahet në sipërfaqen e pllakave. Nxehtësia rrjedh pa probleme, duke bërë që këmbët tona të ndihen të ftohta. Nëse shtëpia juaj është në një zonë të ftohtë, duhet ta mbuloni dyshemenë e dhomës së gjumit me qilim në mënyrë që trupi juaj të mos humbasë nxehtësi. Anasjelltas, nëse shtëpia juaj është në një zonë të nxehtë, nuk duhet ta mbuloni dyshemenë e dhomës së gjumit me qilim sepse nuk do të ndiheni të freskët, por të nxehtë 😉
Të flesh në dysheme pa dyshek mund të shkaktojë sëmundje. Pse? Kjo ndodh sepse një sasi e madhe nxehtësie transferohet nga trupi juaj në dysheme. Nxehtësia është energji në lëvizje. Kur trupi juaj humbet shumë nxehtësi, nivelet e tij të energjisë ulen. Nëse ju mungon energjia, mund të sëmureni!
Cili është funksioni i dritareve dhe dyerve? Pse dyert dhe dritaret duhet të jenë prej druri? Natën, temperatura e ajrit jashtë shtëpisë është më e ulët se temperatura e ajrit brenda shtëpisë. Ky ndryshim në temperaturën e ajrit bën që nxehtësia të lëvizë nga brenda shtëpisë jashtë. Prandaj, natën zakonisht i mbyllim dyert ose dritaret. Përveç qëllimit për të larguar kriminelët, një nga funksionet e dritareve ose dyerve është të parandalojë daljen e nxehtësisë nga shtëpia. Zakonisht dyert ose dritaret janë prej druri. Përçueshmëria termike e drurit është aq e ulët sa mund të veprojë si izolator termik. Një funksion tjetër i dritareve ose dyerve është mbajtja e ajrit. Ajri i bllokuar në pjesën e brendshme të dritares ose derës vepron si një izolator i mirë (duke bllokuar daljen e nxehtësisë). Përçueshmëria termike e ajrit është shumë e ulët. Sa më e ulët të jetë përçueshmëria termike e një objekti, aq më e vështirë është që nxehtësia të transferohet me anë të përçueshmërisë përmes atij objekti.
Përveç ruajtjes së statusit tonë si qenie njerëzore të civilizuara dhe normale 🙂, veshja shërben gjithashtu për të ruajtur një temperaturë të qëndrueshme të trupit. Veshjet që veshim zakonisht përshtaten me temperaturën e ajrit. Kur temperatura e ajrit është mjaft e ulët, veshjet që veshim janë më të trasha. Batanijet ose rrobat e trasha (xhaketat, etj.) parandalojnë lëvizjen e rrjedhshme të ajrit. Ajri është i bllokuar midis lëkurës dhe xhaketës ose batanijes. Për shkak se ka një ndryshim temperature midis trupit tonë dhe ajrit të bllokuar, nxehtësia lëviz nga trupi në ajër. Nxehtësia shtesë nga trupi shkakton rritjen e temperaturës së ajrit të bllokuar (ajri bëhet më i ngrohtë). Shikoni tabelën e përçueshmërisë termike më sipër. Vlera e përçueshmërisë termike të ajrit është shumë e vogël. Prandaj, nxehtësia nuk mund të dalë nga trupi. Temperatura e trupit tonë mbetet e qëndrueshme. Nëse nuk veshim xhaketë kur ajri është mjaft i ftohtë, nxehtësia del nga trupi ynë. Sa më shumë nxehtësi del nga trupi, aq më shumë energji humbet trupi.
Shembull problemesh
1. Pyetja A81 Nr. 10 e Provimit Kombëtar 2011/2012
Kushtojini vëmendje deklaratës së mëposhtme!
(1) Përçueshmëria e metaleve
(2) Diferenca e temperaturës midis skajeve metalike
(3) Gjatësia e metalit
(4) Masa metalike
Faktorët që përcaktojnë shkallën e përhapjes së nxehtësisë në metal janë...
A. (1), (2) dhe (3)
B. (1) dhe (4)
C. (2) dhe (4)
D. (3) dhe (4)
E. (4) vetëm
Diskutim
Bazuar në formulën për shkallën e transferimit të nxehtësisë me anë të përçueshmërisë, faktorët që përcaktojnë shkallën e transferimit të nxehtësisë janë përçueshmëria e metalit (k), ndryshimi i temperaturës midis skajeve të metalit (T) dhe gjatësia e metalit (l). Masa e metalit nuk ka efekt.
Përgjigja e saktë është A.
