Kung uupo ka sa isang upuang kahoy, ang ibabaw nito ay magiging mainit. Sa kabaligtaran, kung uupo ka sa isang upuang gawa sa plastik o metal, ang ibabaw nito ay hindi magiging mainit pagkatapos maupo. Bakit mainit ang ibabaw ng upuang kahoy, samantalang hindi ang ibabaw ng upuang metal? Bakit maaaring magdulot ng sakit ang pagtulog sa malamig na sahig nang walang kutson? Nakasuot ka na ba ng cold jacket? Bakit karamihan sa mga cold jacket ay gawa sa lana? Marami pa ring bagay na dapat isipin at itanong na may kaugnayan sa paksa ng paglipat ng init sa pamamagitan ng konduksyon.
Maghanda ng kandila at isang piraso ng manipis na alambre. Hawakan ang isang dulo ng alambre at idikit ang kabilang dulo ng alambre sa apoy ng kandila. Maghintay ng ilang sandali hanggang sa uminit ang iyong kamay. Bakit uminit ang iyong kamay? Kapag ang isang dulo ng alambre ay dumampi sa apoy ng kandila, ang init ay lilipat mula sa apoy ng kandila (mataas na temperatura) patungo sa kabilang dulo ng alambre (mababang temperatura). Ang paglipat ng init na ito ay nagiging sanhi ng pagtaas ng temperatura ng dulo ng alambre na dumampi sa apoy. Ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng dulo ng alambre na dumampi sa apoy ng kandila at ng kabilang dulo ng alambre ay nagiging sanhi ng paglipat ng init mula sa dulo ng alambre na dumampi sa apoy patungo sa dulo ng alambre na nahawakan ng iyong kamay. Ang paglipat ng init na ito ay nagiging sanhi ng pagtaas ng temperatura ng dulo ng alambre na nahawakan. Ang init ay lilipat sa iyong mas malamig na kamay. Bilang resulta, ang iyong kamay ay mainit.
Kapag ang isang bahagi ng isang bagay na may mataas na temperatura ay dumampi sa isang bagay na may mababang temperatura, ang init ay lumilipat mula sa bagay na may mataas na temperatura patungo sa bagay na may mababang temperatura. Ang karagdagang enerhiya ay nagiging sanhi ng mas mabilis na paggalaw ng mga atomo at molekula na bumubuo sa bagay. Habang gumagalaw ang mga ito, ang mga molekula ay may kinetic energy (EK = ½ mv² ) . Ang mga molekula na mas mabilis na gumagalaw (na may mas mataas na kinetic energy) ay bumabangga sa mga molekula sa tabi nila. Ang mga molekulang ito ay pagkatapos ay bumabangga sa iba pang mga molekula sa tabi nila. At iba pa. Kaya ang mga molekula ay nagbabanggaan sa isa't isa, na naglilipat ng enerhiya. Ang paglipat ng init na nangyayari sa pamamagitan ng mga banggaan sa pagitan ng mga molekula na bumubuo sa isang bagay ay tinatawag na paglipat ng init sa pamamagitan ng konduksyon.
Ang pormula para sa paglipat ng init sa pamamagitan ng konduksyon
Ang bagay sa kaliwa ay may mas mataas na temperatura (T1) habang ang bagay sa kanan ay may mas mababang temperatura (T2Dahil sa pagkakaiba sa temperatura (T1 - T2), ang init ay gumagalaw mula sa isang bagay na may mataas na temperatura patungo sa isang bagay na may mababang temperatura (ang direksyon ng daloy ng init ay pakanan). Ang bagay na dinadaanan ng init ay may cross-sectional area (A) at haba (l).
Batay sa mga resulta ng eksperimento, ang init na inilipat sa loob ng isang takdang agwat ng oras (Q/t) ay direktang proporsyonal sa pagkakaiba ng temperatura (T1 – T2 ) , cross-sectional area (A), ang katangian ng isang bagay (k = thermal conductivity) at kabaligtaran na proporsyonal sa haba ng bagay. Ang pormula para sa bilis ng paglipat ng init sa pamamagitan ng conduction:
Paglalarawan: Q/t = bilis ng paglipat ng init, k = kondaktibiti ng init, A = lawak ng cross-sectional, T1 = mataas na temperatura, T2 = mababang temperatura, l = haba ng bagay.
Paglalapat ng paglipat ng init sa pamamagitan ng konduksyon
Bakit mas malamig ang pakiramdam ng mga tile kaysa sa karpet? Mas mataas ang thermal conductivity ng mga tile kaysa sa mga karpet. Samakatuwid, ang mga tile ay mahusay na konduktor ng init, habang ang mga karpet ay mahinang konduktor ng init. Kapag nakatapak tayo sa karpet, ang init ay dumadaloy mula sa ating mga paa patungo sa karpet. Nangyayari ito dahil ang temperatura ng ating katawan ay mas mataas kaysa sa temperatura ng karpet. Ang mga karpet ay mahinang konduktor ng init, kaya ang init na dumadaloy mula sa ating mga paa ay naiipon sa ibabaw ng karpet, na nagpapainit sa karpet. Kapag nakatapak tayo sa mga tile o seramika, ang init ay dumadaloy mula sa ating mga paa patungo sa mga tile o seramika. Dahil ang mga tile ay mahusay na konduktor ng init, ang init ay hindi nananatili sa ibabaw ng mga tile. Maayos ang daloy ng init, na nagpapalamig sa ating mga paa. Kung ang iyong bahay ay nasa malamig na lugar, dapat mong takpan ng karpet ang sahig ng iyong kwarto upang hindi mawalan ng init ang iyong katawan. Sa kabaligtaran, kung ang iyong bahay ay nasa mainit na lugar, hindi mo dapat takpan ng karpet ang sahig ng iyong kwarto dahil hindi ka makakaramdam ng malamig kundi mainit 😉
Ang pagtulog sa sahig nang walang kutson ay maaaring magdulot ng sakit. Bakit? Ito ay dahil malaking dami ng init ang inililipat mula sa iyong katawan patungo sa sahig. Ang init ay enerhiya sa paggalaw. Kapag ang iyong katawan ay nawalan ng maraming init, ang antas ng enerhiya nito ay bumababa. Kung kulang ka sa enerhiya, maaari kang magkasakit!
Ano ang tungkulin ng mga bintana at pinto? Bakit dapat gawa sa kahoy ang mga pinto at bintana? Sa gabi, ang temperatura ng hangin sa labas ng bahay ay mas mababa kaysa sa temperatura ng hangin sa loob ng bahay. Ang pagkakaibang ito sa temperatura ng hangin ay nagiging sanhi ng paglipat ng init mula sa loob ng bahay patungo sa labas. Samakatuwid, sa gabi ay karaniwang isinasara natin ang mga pinto o bintana. Bukod sa layuning itaboy ang mga kriminal, isa sa mga tungkulin ng mga bintana o pinto ay pigilan ang paglabas ng init mula sa bahay. Kadalasan, ang mga pinto o bintana ay gawa sa kahoy. Ang thermal conductivity ng kahoy ay sapat na mababa upang maaari itong magsilbing thermal insulator. Ang isa pang tungkulin ng mga bintana o pinto ay ang paghawak ng hangin. Ang hangin na nakakulong sa loob ng bintana o pinto ay gumaganap bilang isang mahusay na insulator (hinaharangan ang paglabas ng init). Ang thermal conductivity ng hangin ay napakababa. Kung mas mababa ang thermal conductivity ng isang bagay, mas mahirap para sa init na ilipat sa pamamagitan ng conduction sa bagay na iyon.
Bukod sa pagpapanatili ng ating katayuan bilang mga sibilisado at normal na tao 🙂, ang pananamit ay nagsisilbi ring mapanatili ang isang matatag na temperatura ng katawan. Ang mga damit na ating isinusuot ay karaniwang inaayon sa temperatura ng hangin. Kapag medyo mababa ang temperatura ng hangin, mas makapal ang mga damit na ating isinusuot. Ang mga kumot o makapal na damit (jacket, atbp.) ay pumipigil sa maayos na paggalaw ng hangin. Ang hangin ay nakukulong sa pagitan ng balat at ng jacket o kumot. Dahil may pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng ating katawan at ng nakukulong na hangin, ang init ay lumilipat mula sa katawan patungo sa hangin. Ang karagdagang init mula sa katawan ay nagiging sanhi ng pagtaas ng temperatura ng nakukulong na hangin (lumiliit ang hangin). Tingnan ang talahanayan ng thermal conductivity sa itaas. Napakaliit ng halaga ng thermal conductivity ng hangin. Samakatuwid, ang init ay hindi makatakas mula sa katawan. Ang temperatura ng ating katawan ay nananatiling matatag. Kung hindi tayo magsusuot ng jacket kapag medyo malamig ang hangin, ang init ay lumalabas sa ating katawan. Kung mas maraming init ang lumalabas mula sa katawan, mas maraming enerhiya ang nawawala sa katawan.
Halimbawa ng mga problema
1. Tanong sa Pambansang Pagsusulit 2011/2012 A81 Blg. 10
Bigyang-pansin ang sumusunod na pahayag!
(1) Konduktibidad ng metal
(2) Ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng mga dulo ng metal
(3) Haba ng metal
(4) Masa ng metal
Ang mga salik na tumutukoy sa bilis ng paglaganap ng init sa metal ay...
A. (1), (2) at (3)
B. (1) at (4)
C. (2) at (4)
D. (3) at (4)
E. (4) lamang
Pagtalakay
Batay sa pormula para sa bilis ng paglipat ng init sa pamamagitan ng konduksyon, ang mga salik na tumutukoy sa bilis ng paglipat ng init ay ang konduktibidad ng metal (k), ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng mga dulo ng metal (T) at ang haba ng metal (l). Ang masa ng metal ay walang epekto.
Ang tamang sagot ay A.
