Дулаан дамжуулалтын төрлүүд: дулаан дамжуулах коэффициент

Материаллаг бие махбодь нь иймэрхүү онцлог шинж чанартай бөгөөд энэ нь өсч, буурч чаддаг. Дулаан бол материаллаг бодис биш юм: материалын дотоод энергийн нэг хэсэг нь молекулуудын хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлээс үүсдэг. Янз бүрийн бодисуудын дулаан ялгарах нь ялгаатай байдаг тул дулаарах бодисаас бага дулаантай бодис руу дулаан дамжуулах үйл явц тохиолддог. Энэ процессыг дулаан дамжуулах гэж нэрлэдэг. Дулаан дамжуулалтын үндсэн төрлүүд, тэдгээрийн үйл ажиллагааны механизмуудыг энэ зүйлд авч үзэх болно.

Дулаан дамжуулалтыг тодорхойлох

Дулаан дамжуулалт буюу температур шилжүүлэх процесс нь материалын дотор болон нэг бодисоос нөгөөд шилжиж болно. Үүний зэрэгцээ дулааны солилцооны эрчим нь материалын физик шинж чанар, бодисын температур (хэд хэдэн бодис дулаан солилцоонд оролцдог бол), физикийн хуулиас ихээхэн хамаардаг. Дулаан дамжуулалт гэдэг нь үргэлж салангид үйл явц юм. Дулаан солилцооны гол зарчим бол хамгийн халалтат бие нь доод температуртай объектод дулаан өгдөг явдал юм. Жишээ нь, хувцас индүүдэхэд халуун төмрөн дулаан өмд нь дулааныг өгдөг. Дулаан дамжуулалт нь орон зайн дулаан эргэлтгүй тархалтыг тодорхойлох цаг хугацааны индексээс хамааралтай үзэгдэл юм.

Дулаан дамжуулалтын механизм

Химийн бодисын харилцан үйлчлэлийн механизм нь янз бүрийн хэлбэртэй байж болно. Дулаан солилцох гурван төрөл байдаг:

1. Дулаан дамжилтын чанар нь бие махбодийн нэг хэсгээс салхилах дулаан дамжуулах механизм юмуу өөр нэг объект юм. Эд хөрөнгө нь тухайн бодисын температур дахь нэг төрлийн бус байдалд тулгуурладаг.
2. Хөрвүүлэх - шингэний (шингэн, агаар) хоорондох дулааны солилцоо.
3. Цацраг туяа нь радио долгионыг тогтмол спектртэйгээр халаах энерги (эх үүсвэр) халаасан биетүүдээс дулаан шилжүүлэх явдал юм.

Дулаан солилцооны жагсаасан төрлүүдийг нарийвчлан авч үзье.

Дулаан дамжуулалт

Ихэнхдээ дулаан дамжилтын илчлэг нь хатуу ширүүн байдаг. Зарим хүчин зүйлсийн нөлөөгөөр өөр өөр температур бүхий бүсүүд ижил бодис дээр гарч байвал илүү халсан хэсгээс дулааны энерги хүйтэн хүйтэрнэ. Зарим тохиолдолд энэ үзэгдлийг нүдээр харж болно. Жишээ нь, хэрэв та төмөр бариул авч зүү зүүг халаавал дараа нь дулааны энергийг зүүгээр дамжуулж тодорхой талбайд гэрэлтэх эсэхийг харах болно. Үүний зэрэгцээ температур өндөр байгаа үед гэрэл ялгарах бөгөөд харин t нь бага байвал хар өнгөтэй байна. Дулаан дамжилтын илчлэгийг хоёр бие (халуун цай, гарын аягыг)

Дулааны урсгалын дамжуулалтын эрч хүч нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд энэ нь францын математикч Fourier-ийн харьцаатай холбоотой. Эдгээр хүчин зүйлүүд нь хамгийн түрүүнд температурын градент (нэг үзүүрээс нөгөө төгсгөл хүртэлх температурын ялгаварын харьцаа), биеийн хөндлөн огтлолын талбай, дулаан дамжилтын коэффициент (бүх бодисын хувьд ялгаатай, гэхдээ металлын хувьд хамгийн өндөр). Дулаан дамжуулалтын илтгэлцүүр нь зэс, хөнгөн цагаанаар илэрдэг. Эдгээр хоёр металлыг цахилгаан утсыг үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашигладаг нь гайхах зүйл биш юм. Дөрөвчийн хуулийг дагасан тохиолдолд эдгээр үзүүлэлтүүдийн аль нэгийг нь өөрчлөх замаар дулааны урсгалыг нэмэгдүүлэх буюу багасгаж болно.

Дулаан дамжуулалтын дулааны шинжилгээний төрөл

Гид, шингэний уламжлалт конвекц нь хоѐр бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг. Үүнд: дулаан дамжуулалтын дулаан дамжуулалт ба хөдөлгөөн (тараах). Чиглүүлэх үйл ажиллагааны механизм нь дараах байдлаар хийгддэг: түүний молекулын урсацын температур нэмэгдэж, илүү идэвхтэй хөдөлгөөн эхэлдэг бөгөөд орон зайн хязгаарлалт байхгүй үед материалын хэмжээ нэмэгддэг. Энэ үйл явцын үр дагавар нь бодисын нягтрал болон түүний хөдөлгөөнд үзүүлэх бууралт болно. Чиглүүлэгчийн тод жишээ бол зайг радиатораас халсан агаарыг тааз руу шилжүүлэх явдал юм.

Хөргөлтийн дулааны солилцооны төрөл, үнэ төлбөргүй байдаг. Дулаан дамжуулалт ба чөлөөт хөдөлгөөн дэх массын хөдөлгөөн нь гадны хүчний нөлөөнд автахгүйн тулд халуун шингэн нь байгалийн гадаргуу дээрээс (жишээ нь, төвийн халаалтаар халаах өрөөнд халаах) шинж чанараас шалтгаалан үүсдэг. Албадан convection үед масс хөдөлгөөн гадны хүчинд нөлөөлдөг.

Гэрийн дулаан дамжуулалт

Цацраг туяа эсвэл цацраг идэвхт дулаан дамжуулалт нь өөр нэг объект буюу бодисоор харилцахгүйгээр үүсч болох тул агааргүй орчинд (вакуум) боломжтой байдаг. Цацрагийн дулаан дамжуулалт нь бүх байгууллагуудад илүү их буюу бага хэмжээгээр үүсдэг бөгөөд тасралтгүй спектртэй цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр илэрдэг. Нарны цацраг нь тод жишээ юм. Үйлдлийн механизм нь дараах байдалтай байна: бие нь эргэн тойрон дахь орон зайд тодорхой хэмжээний дулааныг байнга цацруулдаг. Энэ энерги нь өөр нэг объект буюу бодисыг хөндөхөд түүний хэсэг нь шингээгдэж, хоёр дахь хэсэг нь дамжиж, гурав дахь нь хүрээлэн буй орчинд тусгалаа. Аливаа объект аль аль нь дулааныг асааж, шингээж болох бөгөөд харанхуй бодис нь гэрлийнхээс илүү дулааныг шингээдэг.

Холимог дулаан дамжуулах механизмууд

Ерөнхийдөө дулааны солилцооны үйл явцын төрлүүд нь тусдаа тохиолддог ховор тохиолддог. Ихэнх тохиолдолд тэд хамтдаа ажиглаж болно. Термодинамикийн хувьд эдгээр хослолууд нь нэртэй байх ба дулааны дамжуулалт + конвек нь дулаан дамжуулалтын дамжуулалт, дулаан дамжилтын + дулааны цацрагийг цацраг дамжуулагч дулаан дамжуулах гэж нэрлэдэг. Үүнээс гадна дулааны солилцооны төрлүүд нь:

• Дулаан дамжуулалт - хий буюу шингэний хоорондох дулааны энергийн хөдөлгөөн.
• Дулаан дамжуулалт гэдэг нь механик саад бэрхшээлээр дамжуулан нэг зүйлийг нөгөөд шилжүүлэх явдал юм.
• Конвекц-цацрагийн дулаан солилцоо нь конвекц ба дулааны цацрагийг хослуулан үүсгэдэг.

Байгаль орчны дулаан дамжуулах төрлүүд (жишээ)

Дулаан дамжуулалт нь асар том үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд нарны цацраг нь дэлхийн бөмбөрцгийн халаалтанд хязгаарлагдахгүй. Манай гариг дээрх цаг агаарыг ихэвчлэн агаарын масс хөдөлгөөний хөдөлгөөн зэрэг өргөн конвекцийн урсгал.

Дэлхийн цөмийн дулаан дамжуулалт нь гейзер болон галт уулын чулуулгийн дэлбэрэлтийг үүсгэдэг. Энэ нь дэлхийн хэмжээний дулааны солилцооны жишээнүүдийн зөвхөн багахан хэсэг юм. Тэд хамтдаа манай гаригийн амьдралыг тогтвортой байлгахад шаардагдах дулаан дамжуулах болон цацраг туяа дамжуулах дамжуулагч төрлийн төрлийг бүрдүүлдэг.

Антропологийн үйл ажиллагаанд дулааны солилцоог ашиглах

Дулаан нь бараг бүх үйлдвэрлэлийн процессын чухал хэсэг юм. Улс орны эдийн засагт хамгийн их ашигладаг хүн ямар төрлийн дулааны солилцоо гэж хэлэхэд хэцүү байдаг. Магадгүй бүгд гурвын зэрэгцээ. Дулаан дамжуулалтын үйл явцын ачаар металлын хайлш, асар их хэмжээний бараа бүтээгдэхүүн, өдөр тутмын зүйлсээс сансрын хөлөг хүртэлх хайлшийг бий болгодог.

Соёл иргэншилд туйлын чухал ач холбогдол нь дулааны эрчим хүчийг ашигтай хүч болгон хөрвүүлэх боломжтой дулааны агрегатуудтай. Тэдгээрийн дотор бид бензин, дизель, компрессор, турбин гэсэн нэрээр нэрлэж болно. Тэдний ажилд янз бүрийн дулааны солилцоо ашигладаг.