አየር ሙቀት እንዴት ይሰራል? አየር ጥሩ መሪ መቼ ነው እና መቼ መጥፎ ነው?

ዝርዝር ሁኔታ:

አየር ሙቀት እንዴት ይሰራል? አየር ጥሩ መሪ መቼ ነው እና መቼ መጥፎ ነው?
አየር ሙቀት እንዴት ይሰራል? አየር ጥሩ መሪ መቼ ነው እና መቼ መጥፎ ነው?
Anonim

ምግባር የሰውነት ወይም የቁስ አካል ሙቀትን የማስተላለፍ ችሎታ ነው። ይህን ሲያደርግ በጠንካራ ነገር ውስጥ ወይም ከአንድ ነገር ወደ ሌላ ነገር ይንቀሳቀሳል, ምክንያቱም ሁለቱም እርስ በእርሳቸው የሚገናኙ ናቸው. ሙቀቱ በመላው ሰውነት ውስጥ የሚያልፍበት ብቸኛው መንገድ ይህ ነው. ጥያቄው የሚነሳው "አየር እና ሌሎች ቁሳቁሶች ሙቀትን እንዴት ይመራሉ?" በጽሁፉ ውስጥ እወቅ!

Thermal conductivity

ሙቀትን በአንድ ነገር ውስጥ የማስተላለፍ ችሎታ ቴርማል ኮንዲቬሽን ይባላል። ይህ ንብረት በ K ፊደል ይገለጻል, እና በ W / (m × K) ይለካሉ. የሙቀት መቆጣጠሪያ ዋጋዎች ለተለያዩ ቁሳቁሶች ይለያያሉ. ስለዚህ, ወርቅ, ብር እና መዳብ ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ አላቸው. በነገራችን ላይ እነዚህ ቁሳቁሶች ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያዎች ናቸው. አየር ሙቀትን እንዴት ይመራል? መልሱ አጭር ነው፡ ደካማ መሪ ነው። የወርቅ፣ የብር እና የመዳብ ከፍተኛ የኮሙኒኬሽን ስራዎች ቻርጅ ማስተላለፋቸውን የሚቆጣጠሩት ኤሌክትሮኖችም የሙቀት ሃይልን በማስተላለፍ ላይ ስለሚሳተፉ ነው።

ኬሚካልየኦክስጅን ቀመር
ኬሚካልየኦክስጅን ቀመር

ነገር ግን እንደ መስታወት እና ማዕድን ሱፍ ያሉ ቁሶች ዝቅተኛ የሙቀት መጠን (thermal conductivity) አላቸው። ይህ የሚገለጸው በጠንካራው ውስጥ ያለውን የሙቀት ኃይል ለማስተላለፍ በጣም ጥቂት "ነጻ" ኤሌክትሮኖች ስላላቸው ነው. የዚህ አይነት ቁሳቁሶች ኢንሱሌተር ይባላሉ. የሙቀት ማስተላለፊያው መጠን (ይህም የሙቀት ኃይል እንቅስቃሴ መጠን) በቀጥታ የሚወሰነው በሰውነት ውስጥ ባለው የሙቀት መቆጣጠሪያ, የሙቀት ልዩነት እና የግንኙነት ቦታ እና ቁሳቁስ ላይ ነው. በተመሳሳይ ምክንያት አየር ሙቀትን በደንብ ይመራል ማለት አይቻልም።

ቁሱ ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ከሆነ በፍጥነት በሰውነት ውስጥ ይንቀሳቀሳል። ብረታ ብረት ለሙቀት ማስተላለፊያ ዓላማዎች በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉት ሙቀትን ከማሞቂያ ጋር የተያያዘውን ከፍተኛ የሙቀት መጠን በመቋቋም በአንድ ጊዜ እንዲሰራጭ የሚያስችል ባህሪ ስላላቸው ነው።

የሙቀት ኃይልን ለማስተላለፍ ኃላፊነት ያለባቸው ኤሌክትሮኖች ናቸው እንዲሁም የኤሌክትሪክ ክፍያ። ስለዚህ ብረቶች የሙቀት እና ኤሌክትሪክ ጥሩ መሪዎች ናቸው! የጥያቄው መልስ የሚገኘው እዚህ ላይ ነው፡- “አየር ለምን ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያ ነው?”

ነገር ግን የቴርማል ኮንዳክሽን (ከኤሌክትሮን ኢነርጂ ማስተላለፍ ጋር የተያያዘ ነው) ስትል የኤሌትሪክ ኮንዳክሽን (ከኤሌክትሮኖች ክፍያ ጋር የተያያዘ ነው) አታደናግር።

በተሞክሮ እናረጋግጣለን

የብረት ዘንግ አንዱን ጫፍ በእሳት ነበልባል ላይ ለመያዝ ይሞክሩ - ከጥቂት ደቂቃዎች በኋላ ይሞቃል።

አሁን የእንጨት ዱላውን ጫፍ በእሳት ነበልባል ውስጥ ያዙት እና መጨረሻው በጣም ይሞቃል በመጨረሻ ይቃጠላል። ሆኖም ግን, ለየትኛው የዱላ ጫፍቆይ፣ በአንጻራዊ ሁኔታ አሪፍ ሁን።

ሙቀት በሰውነታችን ውስጥ ባለው ስብጥር ምክንያት አይሰራጭም: አወቃቀሩ ኤሌክትሮኖች ሙቀትን በእቃው ለማስተላለፍ አስቸጋሪ ያደርገዋል።

ብረቶች ሙቀትን በደንብ ያካሂዳሉ
ብረቶች ሙቀትን በደንብ ያካሂዳሉ

በመሆኑም የእለት ተእለት ተሞክሮ እንደሚያሳየው እንጨት ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ አይደለም። የእንጨት ክፍልን በአጉሊ መነጽር አይተህ ካየህ ምናልባት የእንጨት አወቃቀሩን አስተውለህ ይሆናል፡ እርስ በርስ ባለመገናኘታቸው ምክንያት እንደ ኢንሱሌተር ሆነው ከሚሠሩት ከሴሎች የተሠሩ ናቸው። ሴሎች እንደ ጅረት ውስጥ እንደ ድንጋይ ተበታትነዋል። ሙቀት በእንደዚህ ዓይነት ቁሳቁስ ውስጥ ከብረታቶች በበለጠ በዝግታ ይጓዛል፣ አተሞችም በሶስት አቅጣጫዊ "ላቲስ" አንድ ላይ ተጣምረው ነው።

አየር ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያ ነው። የዕለት ተዕለት ሕይወት ልምድ ያሳያል-የመስኮቶችን መዋቅር አስታውስ. ሁልጊዜም ቢያንስ ሁለት ብርጭቆዎችን ያቀፈ ሲሆን በመካከላቸውም የአየር "ትራስ" አለ. ይህ ንብርብር ሙቀትን ሳያስወጣ በክፍሉ ውስጥ ሙቀትን ለማቆየት ይረዳል።

የኢንሱላር አረፋ
የኢንሱላር አረፋ

ስለዚህ ቴርማል ኢነርጂ በአንድ ጠንካራ ነገር ላይ በቀጥታ ከተተገበረ በእቃው ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ይደሰታሉ። ይህ በእቃው ውስጥ የሚጓዙ የአቶሚክ ላቲስ ንዝረትን ያስከትላል, በሚያልፉበት ጊዜ የሙቀት መጠኑን ይጨምራሉ. በጠንካራው ውስጥ ያሉት አገናኞች በቀረቡ መጠን የሙቀት ዝውውሩ ፈጣን ይሆናል።

ፈሳሾች ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያዎች ናቸው

በሙከራ የውሃ ቱቦ ስር የበረዶ ኪዩብ ካስተካከሉ (ይህንን ለማድረግ ክብደት መጠቀም ያስፈልግዎታል፣ አለበለዚያ ግን ላዩ ላይ ይንሳፈፋል፣ ስለዚህልክ በረዶ ከውሃ ያነሰ ጥግግት እንዳለው) ከዚያም ውሃውን በቱቦው አናት ላይ በማሞቅ ውሃው ከቱቦው አናት ላይ ሲፈላ እና የበረዶው ኩብ በረዶ ሆኖ ይቆያል።

ይህ የሆነው ውሃ ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያ በመሆኑ ነው። አብዛኛው ሙቀት በቱቦው አናት ላይ ባለው የውሃ ውስጥ የኮንቬክሽን ጅረት ውስጥ ይንቀሳቀሳል፣ ትንሽ ክፍል ብቻ ወደ በረዶ ኪዩብ ትሰምጣለች።

አየር ሙቀትን እንዴት ያካሂዳል?

አየር የጋዞች ስብስብ ነው። ምንም እንኳን ለኮንቬክሽን በጣም ጥሩ ቢሆንም የሚያስተላልፈው የሙቀት መጠን አነስተኛ ነው ምክንያቱም ትንሽ የጅምላ ቁስ ብዙ ሙቀትን ማከማቸት ስለማይችል - ለዚህ ነው ጥሩ መሪ ተብሎ የማይታሰበው. የአየር መከላከያ ባህሪያት የሰው ልጅ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ስለዚህ, በህንፃው ግድግዳዎች ውስጥ ማቀዝቀዣዎችን ለማጣራት ያገለግላሉ. ቴርሞስ (ቴርሞስ) ሥራ እንኳን ሳይቀር አየር ሙቀትን በደንብ ስለማይመራው ነው. ብዙ ምሳሌዎች አሉ!

ደካማ የአየር ሙቀት መጨመር ባህሪያት
ደካማ የአየር ሙቀት መጨመር ባህሪያት

ታዲያ የዚህ ክስተት መንስኤ ምንድ ነው? አየር ጥቅጥቅ ባለ ስላልሆነ የሙቀት ኃይልን በኮንዳክሽን ለማስተላለፍ የተወሰነ መጠን ያለው የጅምላ መጠን አለ። ስለዚህ, እሱ ደካማ መሪ ነው, ነገር ግን በጣም ጥሩ ኢንሱሌተር ነው. ይሁን እንጂ ለጥያቄው መልስ: "አየር ሙቀትን ያካሂዳል?" - በጣም ግልጽ አይደለም. ስለዚህ፣ የሚከተሉትን ክስተቶች አስቡባቸው።

ጨረር ኃይልን በማዕበል ወይም በሚያስደስቱ ቅንጣቶች ማስተላለፍ ነው። አየሩ የሙቀት ኃይልን ለማሸነፍ የማይፈቅድ የሙቀት ክፍተት ይፈጥራል. ሙቀት ከውስጥ ወደ ላይ መሰራጨት አለበትየአየር ብናኞች, ከዚያም ከአየር ወደ ተቃራኒው ገጽታ መበተን አለበት. ሙቀት በሶስቱ ቁሶች መካከል በጣም በዝግታ ይንቀሳቀሳል፣ እና አብዛኛው የሚተላለፈው የሙቀት ሃይል በአየር ውስጥ ይጠመዳል።

የአየር ዝቅተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ ባህሪ
የአየር ዝቅተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ ባህሪ

ኮንቬክሽን በሙቀት መምጠጥ ምክንያት መጠኑ በመቀነሱ የሙቀት መጠን በፈሳሽ ወይም በጋዝ ውስጥ መንቀሳቀስ ነው። በዚህ ሁኔታ የአየር ንብረት ባህሪያት እጅግ በጣም ጠቃሚ ይሆናሉ. እንዲሁም ሙቀትን ከተሸፈነ መያዣ ወይም ቦታ በማስተላለፍ ወደ ላይ ይንቀሳቀሳል. ስለዚህ, ኮንቬክሽን ሙቀትን ለማስወገድ እና ንጣፉን ለማቀዝቀዝ ጥቅም ላይ ይውላል. ሙቀትን በአየር ውስጥ በኮንቬክሽን ማሰራጨት በተወሰነ ደረጃ ውጤታማ አይደለም, ነገር ግን ለብዙ ማቀዝቀዣ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላል. አዎ አየር ደካማ የሙቀት ማስተላለፊያ ነው።

የመከላከያ ምሳሌዎች

ኢንሱሌሽን ለብዙ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላል። ከእነዚህ ውስጥ መጠጦችን እና ምግብን ማቀዝቀዝ፣ በግድግዳዎች ላይ የአየር ክፍተት መፍጠር እና የአየር ኪስ ቦርሳዎችን ወደ ኩሽና ዕቃዎች ማስተዋወቅ ይገኙበታል። አየር ሙቀትን እንዴት እንደሚያስተላልፍ የሚያሳዩ ባህሪያት በማይከላከለው አረፋ ላይም ይተገበራሉ።

ማጠቃለያ

ምግባር ሙቀት በጠንካራ አካል ውስጥ ማለፍ ነው። በሂደቱ ውስጥ ምንም አይነት የቁስ እንቅስቃሴ ስለማይከሰት ከኮንቬክሽን ክስተት ይለያል. አሁን አየር ሙቀትን በደንብ ይመራ እንደሆነ እና ለምን እንደሆነ እናውቃለን።

የሚመከር: