Փայտի ջերմային հատկությունները. Տորֆի ջերմաֆիզիկական հատկությունների ուսումնասիրություն
Ոչ թե կոնկրետ, այլ ընդհանուր ջերմային հզորությունը, ընդհանուր ընդունված ֆիզիկական իմաստով, նյութի տաքանալու ունակությունն է։ Համենայն դեպս, դա մեզ ասում է ջերմային ֆիզիկայի ցանկացած դասագիրք. դա այդպես է դասական սահմանումջերմային հզորություն (ճիշտ ձևակերպում): Իրականում սա հետաքրքիր ֆիզիկական հատկանիշ է: Մեզ քիչ հայտնի է առօրյա կյանքում «մետաղադրամի կողմը»: Պարզվում է, որ երբ ջերմությունը մատակարարվում է դրսից (տաքացում, տաքացում), ոչ բոլոր նյութերը հավասարապես են արձագանքում ջերմությանը ( ջերմային էներգիա) և տաքացնել այլ կերպ: PEAT-ի ջերմային էներգիան ստանալու, ընդունելու, պահելու և կուտակելու (կուտակելու) կարողությունը կոչվում է PEAT-ի ջերմային հզորություն։ Իսկ տորֆի ճահիճի ջերմային հզորությունը ինքնին ֆիզիկական բնութագիր է, որը նկարագրում է տորֆի վառելիքի ջերմաֆիզիկական հատկությունները: Միևնույն ժամանակ, կիրառական տարբեր ասպեկտներում, կախված կոնկրետ գործնական դեպքից, մեզ համար կարող է կարևոր լինել մի բան. Օրինակ՝ նյութի ջերմություն ստանալու ունակությունը կամ ջերմային էներգիա կուտակելու ունակությունը կամ այն պահպանելու «տաղանդը»։ Այնուամենայնիվ, չնայած որոշակի տարբերությանը, ֆիզիկական իմաստով մեզ անհրաժեշտ հատկությունները նկարագրվելու են տորֆի ճահիճի ջերմային հզորությամբ:
Հիմնարար բնույթի փոքր, բայց շատ «գարշելի խայթոցը» կայանում է նրանում, որ տաքանալու ունակությունը՝ տորֆ ճահճի ջերմային հզորությունը, ուղղակիորեն կապված է ոչ միայն. քիմիական բաղադրությունը, նյութի մոլեկուլային կառուցվածքը, այլև նրա քանակով (քաշ, զանգված, ծավալ)։ Այս «տհաճ» կապի պատճառով տորֆի վառելիքի ընդհանուր ջերմային հզորությունը դառնում է չափազանց անհարմար նյութի ֆիզիկական բնութագիր: Քանի որ մեկ չափված պարամետրը միաժամանակ նկարագրում է «երկու տարբեր բաներ»: Այն, իրոք, բնութագրում է տորֆի ջերմաֆիզիկական հատկությունները, սակայն «անցնող» հաշվի է առնում նաև դրա քանակը։ Մի տեսակ ինտեգրալ բնութագրի ձևավորում, որում ավտոմատ կերպով միացված են «բարձր» ջերմային ֆիզիկան և նյութի «բանալ» քանակությունը (մեր դեպքում՝ տորֆ ճահիճը)։
Լավ, ինչի՞ն են մեզ պետք տորֆային ճահճի այնպիսի ջերմաֆիզիկական բնութագրեր, որոնցում հստակ երևում է «անադեկվատ հոգեկանը»։ Ֆիզիկայի տեսանկյունից տորֆային վառելիքի ընդհանուր ջերմային հզորությունը (ամենաանշնորհք ձևով) փորձում է ոչ միայն նկարագրել ջերմային էներգիայի քանակությունը, որը կարող է կուտակվել տորֆի ճահիճում, այլև «մեզ տեղեկացնել» տորֆի քանակը. Ստացվում է աբսուրդ, և ոչ թե տորֆի վառելիքի հստակ, հասկանալի, կայուն, ճիշտ ջերմաֆիզիկական բնութագիրը։ Գործնական ջերմաֆիզիկական հաշվարկների համար հարմար օգտակար հաստատունի փոխարեն մեզ տրվում է լողացող պարամետր, որը հանդիսանում է PEAT-ի ստացած ջերմության քանակի գումարը (ինտեգրալը) և դրա զանգվածը կամ տորֆ ճահճի ծավալը։
Շնորհակալ եմ, իհարկե, նման «ոգեւորության» համար, այնուամենայնիվ, ես ինքս կարող եմ չափել տորֆի վառելիքի քանակը։ Արդյունքներ ստանալով շատ ավելի հարմար, «մարդկային» տեսքով։ Ես կցանկանայի ոչ թե «արդյունահանել» PEAT-ի քանակը մաթեմատիկական մեթոդներով և հաշվարկներով, օգտագործելով բարդ բանաձևը PEAT-ի ընդհանուր ջերմային հզորությունից, այլ պարզել քաշը (զանգվածը) գրամներով (գ, գ), կիլոգրամներով (կգ): , տոննա (տ), խորանարդ (խմ, խորանարդ մետր, մ3), լիտր (լ) կամ միլիլիտր (մլ): Մանավանդ որ խելացի մարդիկվաղուց հայտնվեց այս նպատակների համար բավականին հարմար չափիչ գործիքներ: Օրինակ՝ կշեռքներ կամ այլ սարքեր։
Պարամետրի հատկապես «զայրացնում է լողացող բնույթը»՝ տորֆի ճահճի ընդհանուր ջերմային հզորությունը: Նրա անկայուն, փոփոխական «տրամադրությունը». Երբ դուք փոխում եք «մատուցման չափը կամ չափաբաժինը», PEAT-ի ջերմային հզորությունը անմիջապես փոխվում է: ավելի շատ քանակությունտորֆ ճահիճ, ֆիզիկական քանակություն, տորֆի ջերմունակության բացարձակ արժեքը՝ ավելանում է։ Տորֆային վառելիքի քանակն ավելի քիչ է, տորֆային ճահճի ջերմային հզորությունը նվազում է։ «Խայտառակություն» ոմանք պարզվում է. Այլ կերպ ասած, այն, ինչ մենք «ունենք», ոչ մի կերպ չի կարելի համարել PEAT-ի ջերմաֆիզիկական բնութագրերը նկարագրող հաստատուն: Եվ մեզ համար ցանկալի է, որ «ունենանք» տորֆի վառելիքի ջերմային հատկությունները բնութագրող հստակ, մշտական հղման պարամետր՝ առանց քանակի «հղումների» (քաշ, տորֆի զանգված, ծավալ)։ Ինչ անել?
Այստեղ է, որ մեզ օգնության է հասնում մի շատ պարզ, բայց «շատ գիտական» մեթոդ։ Խոսքը վերաբերում է ոչ միայն կարգադրիչ «ուդ.- կոնկրետ», նախկինում ֆիզիկական քանակություն, բայց նրբագեղ լուծմանը, որը ներառում է նյութի քանակի բացառումը քննարկումից: Բնականաբար, «անհարմար, ավելորդ» պարամետրերը՝ տորֆի ճահիճի զանգվածը կամ տորֆի ծավալը ընդհանրապես բացառել չեն կարող։ Գոնե այն պատճառով, որ եթե տորֆային վառելիքի քանակ չկա, ապա ինքը «քննարկման առարկա» չի լինի։ Իսկ նյութը պետք է լինի. Ուստի տորֆի զանգվածի կամ ծավալի համար մենք ընտրում ենք ինչ-որ պայմանական ստանդարտ, որը կարելի է միավոր համարել։ ՏՐՖԻ քաշի համար տորֆային վառելիքի զանգվածի նման միավորը, որը հարմար է գործնական օգտագործման համար, ստացվել է 1 կիլոգրամ (կգ):
Այժմ մենք մեկ կիլոգրամ տորֆ տաքացնում ենք 1 աստիճանով, և ջերմության (ջերմային էներգիայի) քանակությունը, որը մեզ անհրաժեշտ է տորֆի վառելիքը մեկ աստիճանով տաքացնելու համար, մեր ճիշտ ֆիզիկական պարամետրն է, որը լավ, լիովին և հստակ նկարագրում է դրանցից մեկը։ ջերմաֆիզիկական հատկություններ տորֆ. Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ այժմ մենք գործ ունենք բնութագրիչի հետ ֆիզիկական սեփականությունտորֆ ճահճի նյութը, բայց չփորձելով «լրացուցիչ տեղեկացնել մեզ» դրա քանակի մասին։ Հարմարավետ? Խոսքեր չկան։ Դա բոլորովին այլ հարց է։ Ի դեպ, այժմ խոսքը տորֆի վառելիքի ընդհանուր ջերմային հզորության մասին չէ։ Ամեն ինչ փոխվել է. ՍԱ տորֆի հատուկ ջերմային հզորությունն է, որը երբեմն այլ կերպ են անվանում։ Ինչպե՞ս: Պարզապես տորֆի ԶԱՆԳՎԱԾԱՅԻՆ ՋԵՐՄԱԿԱՆ ԿԱՐՈՂՈՒԹՅՈՒՆԸ: Հատուկ (բիթ) և զանգված (մ) - այս դեպքում՝ հոմանիշներ:
Աղյուսակ 1. Հատուկ ջերմությունՏՈՐՖ (ud.). Տորֆ ճահճի զանգվածային ջերմային հզորությունը: Տորֆային վառելիքի տեղեկատու տվյալներ.
Տորֆը հումիտների դասի երկրաբանորեն ամենաերիտասարդ ներկայացուցիչն է, թեև այն կարող է պայմանականորեն դասակարգվել որպես պինդ հանածո վառելիք: Անուշաբույր միջուկների աննշան խտացումը, լայն ճյուղավորված ծայրամասային շղթաները, ներառյալ բարդ ֆունկցիոնալ խմբերը, պատճառ են հանդիսանում տորֆի շատ բարձր ջերմունակության՝ համեմատած այլ հումիտների ջերմունակության։
Տորֆի ջերմաֆիզիկական հատկությունների ուսումնասիրությունը դեռ պատշաճ զարգացում չի ստացել։ Հայտնի է միայն, որ բացարձակապես չոր տորֆի համար սենյակային ջերմաստիճանում այն կազմում է 0,47-0,48 կկալ/(կգ-°C) և թույլ կախված է տորֆի տեսակից (մայր, անցումային, հարթավայրային) և քայքայման աստիճանից։
Տորֆի բնորոշ առանձնահատկությունը չափազանց բարձր խոնավությունն է։ Խոնավության բարձրացմամբ տորֆի ջերմային հզորությունը մեծանում է։ Քանի որ հաստատվել է, որ տորֆի մեջ ջրի հիմնական մասը (ավելի քան 90%) գտնվում է չկապված կամ թույլ կապված վիճակում, և դրա ջերմային հզորությունը, հետևաբար, մոտ է 1 կկալ / (կգ - ° C), այնքանով, որքանով հատուկ է. Թաց տորֆի ջերմային հզորությունը կարելի է հաշվարկել բանաձևով
Cy=0,475^1----- + կկալ/(կգ-°C), (V.1)
Որտեղ Wp-ը տորֆի ընդհանուր խոնավության պարունակությունն է՝ ընդհանուր զանգվածի %:
Տորֆի ջերմագրական ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս զգալի էնդոթերմիկ ազդեցության առկայությունը, որի առավելագույնը ընկնում է 170-190 ° C ջերմաստիճանի վրա: 250 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում տորֆի ջերմաքիմիական փոխակերպումները տեղի են ունենում ջերմության արտանետմամբ, որն առավել նկատելի է. 270-380 ° C և 540-580 ° C միջակայքերը: Նմանատիպ պատկեր` մեկ էնդոթերմային առավելագույն և երկու կամ ավելի էկզոթերմիկ նվազագույն, նկատվում է նաև փայտի պիրոլիզի գործընթացում (տե՛ս Գլուխ XIII), որը լիովին բացատրվում է. օբյեկտների գենետիկ մոտիկություն.
V. Շագանակագույն ածուխներ
Չնայած այն հանգամանքին, որ շագանակագույն ածուխները արժեքավոր էներգիա և տեխնոլոգիական հումք են, դրանց ջերմաֆիզիկական հատկությունները մինչև վերջերս համակարգված չեն ուսումնասիրվել:
Մոլեկուլային կառուցվածքի համեմատաբար ցածր փոխակերպման, մասնավորապես, վատ զարգացած խտացված միջուկի և ծայրամասային խմբերում ծանր հետերոատոմների բարձր պարունակության պատճառով շագանակագույն ածխի ջերմունակությունը շատ ավելի բարձր է, քան նույնիսկ վատ կերպարանափոխված ածուխների ջերմունակությունը ( տես Աղյուսակ III.1):
Է. Ռամլերի և Ռ. Շմիդտի տվյալների համաձայն, տասնմեկ շագանակագույն ածուխների ուսումնասիրության արդյունքների հիման վրա, շագանակագույն ածխի միջին տեսակարար ջերմությունը չոր և մոխիրազերծ զանգվածի առումով 20 ° C-T միջակայքում (T ^ 200 ° C) կարելի է հաշվարկել բանաձևով
Cy = 0,219+28,32-10~4 (7°+5,93-104G, կկալ/(կգ-°C), (VI.1)
Tde d° - խեժի ելք, % չոր օրգանական նյութերի վրա; T - ջերմաստիճան, °C:
Հանքային ներդիրների և ազատ խոնավության ազդեցության վերլուծությունը շագանակագույն ածուխների ջերմային հզորության վրա հեղինակներին թույլ է տվել ստանալ ընդհանրացված կախվածություն, որը վավեր է մինչև 200 ° C ջերմաստիճանի դեպքում.
|
|
Որտեղ Ts7r - աշխատանքային խոնավություն; Ac - ածուխի մոխրի պարունակությունը,%.
Քանի որ Է. Ռամլերը և Ռ. Շմիդտը ջերմային հզորությունը որոշելու համար օգտագործեցին խառնման մեթոդը, որը, ինչպես նշվեց վերևում, զգալի ժամանակ է պահանջում համակարգի ջերմաստիճանը կայունացնելու համար, բնականաբար, դրանց արդյունքները որոշակիորեն տարբերվում են դինամիկ ջեռուցման ընթացքում ստացված տվյալներից:
Այսպիսով, օրինակ, բանաձևից (VI.!) հետևում է, որ 20-200 ° C միջակայքում միջին ջերմային հզորությունը գծայինորեն աճում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Այս եզրակացությունը հակասում է A. A. Agroskin et al.-ի կողմից ստացված արդյունքներին տարբեր հանքավայրերից կենցաղային շագանակագույն ածուխների խմբի ջերմային հզորությունը որոշելիս: Որոշումները կատարվել են դիաթերմիկ կեղևի մեթոդի համաձայն՝ չոր նմուշներով, որոնք նախապես մանրացված են մինչև 0,25 մմ-ից պակաս մասնիկի չափը մաքրված ազոտի շարունակական հոսքում՝ 10°C/րոպե տաքացման արագությամբ: Արդյունքները կապված են նմուշի ընթացիկ զանգվածի հետ.
Ուսումնասիրված նմուշների բնութագրերը տրված են աղյուսակում:
VI. 1, իսկ նկ. 26 ցույց է տալիս արդյունավետ ջերմային հզորության կախվածությունը ջերմաստիճանից:
20-ից մինչև 1000 ° C ջերմաստիճանի բոլոր կորերը ունեն նմանատիպ բնույթ և միայն մի փոքր տարբերվում են՝ 96
О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Ջերմաստիճանը, ° С
Բրինձ. 26. Որոշ հանքավայրերի շագանակագույն ածուխների արդյունավետ ջերմունակության ջերմաստիճանային կախվածությունը.
1-4 - ավանդներ, համապատասխանաբար, Իրշա-Բորոդնսկոե, Բերեզովսկոյե, Գուսնոզեր-
Սկոե, Յովո-Դմիտրովսկոե
Դրանք բաժանվում են միմյանցից՝ ըստ ջերմային հզորության բացարձակ արժեքների։ Կորերի վրա դիտված առավելագույն և նվազագույն չափերը համապատասխանում են նույն ջերմաստիճաններին: 20 ° C ջերմաստիճանում արդյունավետ ջերմային հզորությունը, որը համընկնում է իրականի հետ, տարբեր ածուխների համար փոխվում է 0,27-0,28 կկալ / (կգ - ° C) սահմաններում, ինչը լավ համընկնում է բանաձևերի (VI. 1) և ստացված արդյունքների հետ: (VI .2):
Աղյուսակ VI.!
Արդյունավետ ջերմային հզորության գծային փոփոխությունը (տես նկ. 26) տեղի է ունենում միայն 20-120°C միջակայքում: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ նկատվում է ջերմային հզորության ավելի կտրուկ աճ՝ հասնելով առավելագույնին 200°C-ում, որը հավասար է 0,47-ի: -■
0,49 կկալ/(կգ-°C): Այս առաջին էնդոթերմային առավելագույնը պայմանավորված է կապված խոնավության հեռացմամբ և օրգանական զանգվածի պիրոլիզի ռեակցիաների սկիզբով, որոնք ընթանում են ջերմության կլանմամբ: Երկրորդ էնդոթերմային առավելագույնը՝ 0,42-0,49 կկալ/(կգ-°C) տեղի է ունենում մոտ 550°C ջերմաստիճանում, ինչը վկայում է օրգանական զանգվածի քայքայման և հանքային կեղտերի մի մասի քայքայման էնդոթերմային ռեակցիաների գերակշռության մասին։ . Հատկանշական է, որ բացարձակ արժեքով ամենամեծը էնդոթերմիկը՝ 7 Զախ. 179 97 Այս գագաթները բնորոշ են Նովո-Դմիտրովսկոե հանքավայրի ածխին, որը տարբերվում է այլ ածուխներից ցնդող նյութերի բարձր ելքով։
Հետագա տաքացումը մինչև 1000°C հանգեցնում է ջերմային հզորության աստիճանական նվազմանը մինչև 0,07-0,23 կկալ/(կգ-°C)՝ կոքսային կառուցվածքի ձևավորման էկզոթերմիկ ռեակցիաների առաջացման պատճառով:
Արդյունավետ ջերմունակության փոփոխության կորերի համեմատությունը (տես նկ. 26) շագանակագույն ածխի ջերմագրական ուսումնասիրության տվյալների հետ նույնպես բացահայտում է որոշ անհամապատասխանություններ: Դրանցից ամենակարևորը 700–715°C ջերմաստիճանում երրորդ էնդոթերմիկ նիկի ջերմագրամների վրա առկա է էնդոթերմիկ էֆեկտի վրա, քանի որ Սեֆը այս միջակայքում մնում է իրական ջերմային հզորությունից ցածր: Արդյունավետ ջերմունակության նման տատանումների պատճառը, ի դեպ, նկատվում է նույնիսկ ավելին բարձր ջերմաստիճաններկայանում է կոքսի կառուցվածքի առաջացման բարդ բնույթի մեջ։
Հետազոտված բոլոր ածուխների իրական (հավասարակշռային) ջերմունակությունը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ միապաղաղ աճում է (Աղյուսակ VI.2): Նովո-Դմիտրովսկի հանքավայրի շագանակագույն ածուխի իրական ջերմային հզորության ավելի ցածր արժեքները, համեմատած այլ ածուխների ջերմային հզորության, բացատրվում են դրա բարձր մոխրի պարունակությամբ:
Ընդհանուր ջերմային ազդեցությունը [էջանիշ. (VI.3)] պիրոլիզի ռեակցիաները` համաձայն (1.13) և (1.14) բանաձևերի, որոշվում են արդյունավետ և սահմանափակ տարածքների տարբերությամբ.
Աղյուսակ VI.2
|
Շագանակագույն ածուխների իրական ջերմային հզորությունը
Նշում. Համարիչը kJ / «kg K է, հայտարարը kcal / (kg ■ ° C): Աղյուսակ U1.3 Շագանակագույն ածխի պիրոլիզի ռեակցիաների ընդհանուր ջերմային ազդեցությունը 20-1000 ° C միջակայքում, տաքացման արագությունը 10 ° C / րոպե |
Պիրոլիզի ջերմային ազդեցությունը
Դաշտ
իրական ջերմային հզորություն: Այս դեպքում իրական ջերմային հզորության կորի տակ գտնվող տարածքը բնութագրում է էկզաջերմությունը, իսկ այս կորի վերևում գտնվող տարածքը բնութագրում է պիրոլիզի ռեակցիաների էնդոթերմիկությունը:
Դարչնագույն ածուխների փոխակերպման աճով վերջիններիս ջերմունակությունը նվազում է (նկ. 27):
VII. ԱԾուխներ ԵՎ ԱՆՏՐԱՑԻՏՆԵՐ
Այս ածուխները ֆիզիկական և տեխնոլոգիական հատկություններով պինդ հանածո վառելիքի չափազանց լայն տեսականի են, որոնք բնութագրվում են սկզբնական նյութի փոխակերպման տարբեր, բայց համեմատաբար բարձր աստիճանով:
Ածխի ջերմունակությունը կախված է մետամորֆիզմի աստիճանից (տե՛ս գլ. II1.1), առաջացման պայմաններից, մոխրի պարունակությունից, խոնավությունից և մի շարք այլ գործոններից, որոնց ազդեցությունը կքննարկվի հաջորդ գլխում։
Այս բաժինը տրամադրում է տեղեկատու տվյալներ որոշ ավազաններից բիտումային ածուխների իրական և արդյունավետ ջերմային հզորության վերաբերյալ չափավոր ջերմաստիճաններում, ինչպես նաև ջերմային տարրալուծման ժամանակ:
Աղյուսակը ցույց է տալիս տորֆի և տորֆի արտադրանքի ջերմաֆիզիկական հատկությունները` կախված ջերմաստիճանից -71-ից մինչև 20°C միջակայքում: Տրվում են տորֆի հետևյալ հատկությունները՝ տեսանելի խտություն կգ/մ 3, ջերմային հաղորդունակություն Վտ/(մ աստիճան) և կկալ/(մ ժ աստիճան) և ջերմային դիֆուզիոն 10 8 մ 2/վ և 10 4 մ 2/ միավորներով։ ժամ.
Հատկությունները նշված են մանրացված տորֆի, գնդիկավոր, աղացած, բրիկետավորված տորֆի և տորֆի սալերի համար: Խտության համար ջերմային հաղորդունակությունը և ջերմային դիֆուզիոն տրվում են բացասական ջերմաստիճաններում։ Տորֆի խտությունը կարող է տատանվել 200-ից մինչև 890 կգ / մ 3. Բրիկետավորված տորֆն ունի բարձր խտություն՝ ի տարբերություն թեթև գնդիկավոր տորֆի։ Տորֆի խտությունը նշվում է մթնոլորտային ճնշման ժամանակ։
Տորֆի ջերմահաղորդականությունը տատանվում է 0,06-ից 0,45 Վտ/(մ աստիճան) միջակայքում: Առավել ջերմահաղորդիչը բրիկետավորված տորֆն ու տորֆային սալերն են: Տորֆի ջերմային դիֆուզիոն տատանվում է 12·10 -8-ից մինչև 60·10 -8 մ 2/վ:
Տորֆի և տորֆի սալերի խտությունը և ջերմային հաղորդունակությունը
Աղյուսակում ներկայացված են տարբեր խտությամբ տորֆի և տորֆի սալերի ջերմահաղորդականության արժեքները՝ կախված 0, 50 և 100°C ջերմաստիճանից: Տորֆի և սալերի խտությունը 180-ից մինչև 190 կգ/մ 3 է: Ջերմային հաղորդունակության չափը համարիչում W / (m deg); հայտարարում - կկալով / (մ ժամ աստիճան): Ըստ աղյուսակի՝ երևում է, որ տորֆի և տորֆի սալերը տաքացնելիս մեծանում է դրանց ջերմահաղորդականությունը։
Տորֆի չիպսերի ջերմային հաղորդունակությունը
Նշված են տարբեր զանգվածային խտությամբ չոր տորֆի չիպսերի ջերմային հաղորդունակության արժեքները 20°C ջերմաստիճանում: Տորֆի չիպսերի խտությունը տատանվում է 77-ից մինչև 250 կգ/մ 3: Փշրանքների զանգվածային խտության աճով նրա ջերմային հաղորդունակությունը նույնպես մեծանում է, և ամենախիտ փշրանքների համար այն կարող է հասնել 0,076 Վտ/(մ աստիճան):
Կավե ապարների ընդհանուր ջերմային հզորությունը: Որքա՞ն է «C» գործակիցը. (սպ.) ԿԱՎԻ տեսակարար ջերմունակությունը: Ինչպե՞ս են տարբերվում երկրային նյութի ջերմաֆիզիկական բնութագրերի այս տեսակները, ինչու՞ հնարավոր չէ հասնել մեկ ֆիզիկական պարամետրով, որը նկարագրում է կավե հողի ջերմային հատկությունները, և ինչու էր անհրաժեշտ գործակիցը ներմուծել «էությունները բազմապատկելու համար, ինչը բարդացնում է մարդու կյանքը»: նորմալ մարդիկ».Ոչ թե կոնկրետ, այլ ընդհանուր ջերմային հզորությունը, ընդհանուր ընդունված ֆիզիկական իմաստով, նյութի տաքանալու ունակությունն է։ Գոնե սա մեզ ասում է ջերմային ֆիզիկայի ցանկացած դասագիրք. սա ջերմային հզորության դասական սահմանումն է (ճիշտ ձևակերպում): Իրականում սա հետաքրքիր ֆիզիկական հատկանիշ է: Մեզ քիչ հայտնի է առօրյա կյանքում «մետաղադրամի կողմը»: Պարզվում է, որ երբ ջերմությունը մատակարարվում է դրսից (տաքացում, տաքացում), ոչ բոլոր նյութերը հավասարապես արձագանքում են ջերմությանը (ջերմային էներգիա) և տարբեր կերպ են տաքանում։ Ջերմային էներգիա ստանալու, ընդունելու, պահպանելու և կուտակելու (կուտակելու) ԿԱՎԻ կարողությունը կոչվում է ԿԱՎԻ ջերմունակություն։ Իսկ կավե նյութի ջերմունակությունն ինքնին ֆիզիկական բնութագիր է, որը նկարագրում է կավե ապարի ջերմաֆիզիկական հատկությունները։ Միևնույն ժամանակ, կիրառական տարբեր ասպեկտներում, կախված կոնկրետ գործնական դեպքից, մեզ համար կարող է կարևոր լինել մի բան. Օրինակ՝ նյութի ջերմություն ստանալու ունակությունը կամ ջերմային էներգիա կուտակելու ունակությունը կամ այն պահպանելու «տաղանդը»։ Այնուամենայնիվ, չնայած որոշակի տարբերությանը, ֆիզիկական իմաստով մեզ անհրաժեշտ հատկությունները նկարագրվելու են կավե նյութի ջերմունակությամբ:
Ֆունդամենտալ բնույթի փոքր, բայց շատ «գարշելի խայթոցն» այն է, որ տաքանալու ունակությունը՝ կավե նստվածքային ապարների ջերմային հզորությունը, ուղղակիորեն կապված է ոչ միայն նյութի քիմիական կազմի, մոլեկուլային կառուցվածքի, այլև դրա քանակի հետ։ (քաշ, զանգված, ծավալ): Նման «տհաճ» կապի պատճառով կավե նյութի ընդհանուր ջերմային հզորությունը դառնում է չափազանց անհարմար նյութի ֆիզիկական բնութագրիչ: Քանի որ մեկ չափված պարամետրը միաժամանակ նկարագրում է «երկու տարբեր բաներ»: Այն, իրոք, բնութագրում է ԿԱՎԻ ջերմաֆիզիկական հատկությունները, սակայն «անցնելով» հաշվի է առնում նաև դրա քանակը։ Մի տեսակ ինտեգրալ բնութագրի ձևավորում, որում ավտոմատ կերպով միացված են «բարձր» ջերմային ֆիզիկան և նյութի «բանալ» քանակությունը (մեր դեպքում՝ նստվածքային ապարը)։
Լավ, ինչի՞ն են մեզ պետք ժայռի այնպիսի ջերմաֆիզիկական բնութագրերը, որոնցում հստակ երևում է «ոչ ադեկվատ հոգեկանը»։ Ֆիզիկայի տեսանկյունից կավե հողի ընդհանուր ջերմային հզորությունը (ամենաանշնորհք ձևով) փորձում է ոչ միայն նկարագրել ջերմային էներգիայի քանակը, որը կարող է կուտակվել ժայռի մեջ, այլև «ընդմիջումով պատմել մեզ» ԿԱՎԻ քանակությունը: Ստացվում է աբսուրդ, բայց ոչ հստակ, հասկանալի, կայուն, ճիշտ ջերմաֆիզիկական հատկանիշ կավե նյութին։ Գործնական ջերմաֆիզիկական հաշվարկների համար հարմար օգտակար հաստատունի փոխարեն մեզ տրվում է լողացող պարամետր, որը կավի ստացած ջերմության քանակի և դրա զանգվածի կամ նստվածքային ապարների ծավալի գումարն է (ինտեգրալը):
Շնորհակալ եմ, իհարկե, նման «խանդավառության» համար, այնուամենայնիվ, ես կարող եմ ինքնուրույն չափել ԿԱՎԻ քանակը։ Արդյունքներ ստանալով շատ ավելի հարմար, «մարդկային» տեսքով։ Ես կցանկանայի ոչ թե «արդյունահանել» կավի քանակությունը մաթեմատիկական մեթոդներով և հաշվարկներով՝ օգտագործելով բարդ բանաձևը CLAY-ի ընդհանուր ջերմային հզորությունից, տարբեր ջերմաստիճաններում, այլ պարզել քաշը (զանգվածը) գրամներով (գ, գ), կիլոգրամ (կգ), տոննա (տոննա), խորանարդ (խորանարդ մետր, խորանարդ մետր, մ3), լիտր (լ) կամ միլիլիտր (մլ): Ավելին, խելացի մարդիկ վաղուց եկել են չափիչ գործիքների, որոնք բավականին հարմար են այդ նպատակների համար: Օրինակ՝ կշեռքներ կամ այլ սարքեր։
Պարամետրի հատկապես «զայրացնում է լողացող բնույթը»՝ նստվածքային ապարների ընդհանուր ջերմային հզորությունը։ Նրա անկայուն, փոփոխական «տրամադրությունը». «Ծառայության կամ չափաբաժնի չափը» փոխելիս CLAY-ի ջերմային հզորությունը տարբեր ջերմաստիճաններում անմիջապես փոխվում է։ Ավելի շատ կավ, ֆիզիկական քանակություն, ջերմային հզորության բացարձակ արժեք կավե հող- ավելանում է. Կավի պակաս քանակով, կավե հողի ջերմային հզորության արժեքը նվազում է: «Խայտառակություն» ոմանք պարզվում է. Այլ կերպ ասած, այն, ինչ մենք «ունենք», ոչ մի կերպ չի կարելի համարել հաստատուն, որը նկարագրում է CLAY-ի ջերմաֆիզիկական բնութագրերը տարբեր ջերմաստիճաններում: Իսկ մեզ համար ցանկալի է, որ «ունենանք» հասկանալի, հաստատուն գործակից, ապարատի ջերմային հատկությունները բնութագրող հղման պարամետր՝ առանց քանակի (քաշ, զանգված, ծավալ) «հղումներով»։ Ինչ անել?
Այստեղ է, որ մեզ օգնության է հասնում մի շատ պարզ, բայց «շատ գիտական» մեթոդ։ Խոսքը վերաբերում է ոչ միայն դատական կարգադրիչին «սպ. հատուկ», ֆիզիկական քանակի դիմաց, այլ էլեգանտ լուծմանը, որը ներառում է նյութի քանակի բացառումը քննարկումից: Բնականաբար, «անհարմար, ավելորդ» պարամետրեր. բացարձակապես անհնար է բացառել CLAY-ի զանգվածը կամ ծավալը։ Գոնե այն պատճառով, որ եթե կավե նյութը չկա, ապա ինքնին «քննարկման առարկա» չի լինի։ Իսկ նյութը պետք է լինի. Հետևաբար, մենք ընտրում ենք ինչ-որ պայմանական ստանդարտ ԿԱՎԻ զանգվածի կամ ծավալի համար, որը կարելի է համարել մեզ անհրաժեշտ «C» գործակցի արժեքը որոշելու համար հարմար միավոր։ ԿԱՎԻ քաշի համար նստվածքային ապարների զանգվածի նման միավորը, որը հարմար է գործնական օգտագործման համար, պարզվեց, որ 1 կիլոգրամ է (կգ):
Հիմա մենք մեկ կիլոգրամ ԿԱՎ ենք տաքացնում 1 աստիճանով, իսկ ջերմության (ջերմային էներգիա) քանակությունը, որը մեզ անհրաժեշտ է կավե հողը մեկ աստիճանով տաքացնելու համար, մեր ճիշտ ֆիզիկական պարամետրն է՝ «C» գործակիցը, լավ, բավականին ամբողջական և հասկանալի նկարագրում է. Կավի ջերմաֆիզիկական հատկություններից մեկը տարբեր ջերմաստիճաններում: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ այժմ մենք գործ ունենք կավե նյութի ֆիզիկական հատկությունը նկարագրող հատկանիշի հետ, բայց չփորձելով «լրացուցիչ տեղեկացնել մեզ» դրա քանակի մասին։ Հարմարավետ? Խոսքեր չկան։ Դա բոլորովին այլ հարց է։ Ի դեպ, այժմ խոսքը կավի, որպես նստվածքային ապարի, ընդհանուր ջերմային հզորության մասին չէ։ Ամեն ինչ փոխվել է. ՍԱ ԿԱՎԻ ՀԱՏՈՒԿ ՋԵՐՄԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆՆ Է, որը երբեմն անվանում են այլ անունով: Ինչպե՞ս: Ուղղակի ԿԱՎԻ ԶԱՆԳՎԱԾԱՅԻՆ ՋԵՐՄԱՆԱԿՈՒԹՅԱՆ. Specific (sp.) և mass (մ.) - այս դեպքում՝ հոմանիշներ, այստեղ նկատի ունեն մեզ անհրաժեշտ «C» գործակիցը։
Աղյուսակ 1. Գործակից. CLAY-ի տեսակարար ջերմունակությունը (sp.): Կավե նյութի զանգվածային ջերմային հզորությունը: Հղման տվյալներ նստվածքային ապարների համար: