ხის თერმული თვისებები. ტორფის თერმოფიზიკური თვისებების შესწავლა

ტორფის საწვავის მთლიანი თერმული ტევადობა. რა არის (სპ.) ტორფის (ტორფის ჭაობი) სპეციფიკური თბოტევადობა. რა განსხვავებაა ტორფის ჭაობის ამ ტიპის თერმოფიზიკურ მახასიათებლებს შორის, რატომ შეუძლებელია მართვა ერთი ფიზიკური პარამეტრით, რომელიც აღწერს თერმული თვისებებიტორფის საწვავი და რატომ იყო საჭირო „გამრავლება ერთეულები, რაც ართულებს ნორმალური ადამიანების ცხოვრებას“?

არა სპეციფიკური, მაგრამ მთლიანი თერმული სიმძლავრე, ზოგადად მიღებული ფიზიკური გაგებით, არის ნივთიერების გაცხელების უნარი. ყოველ შემთხვევაში, ასე გვეუბნება თერმული ფიზიკის ნებისმიერი სახელმძღვანელო - ასეა კლასიკური განმარტებასითბოს მოცულობა (სწორი ფორმულირება). სინამდვილეში, ეს არის საინტერესო ფიზიკური თვისება. ჩვენთვის ნაკლებად ცნობილი ყოველდღიურ ცხოვრებაში "მონეტის მხარე". გამოდის, რომ როდესაც სითბო მიეწოდება გარედან (გათბობა, დათბობა), ყველა ნივთიერება არ რეაგირებს თანაბრად სითბოზე ( თერმული ენერგია) და გაცხელეთ სხვანაირად. PEAT-ის უნარს მიიღოს, მიიღოს, შეინარჩუნოს და დააგროვოს (დააგროვოს) თერმული ენერგია ეწოდება PEAT-ის თბოტევადობას. და თავად ტორფის ჭაობის თბოტევადობა არის ფიზიკური მახასიათებელი, რომელიც აღწერს ტორფის საწვავის თერმოფიზიკურ თვისებებს. ამავდროულად, სხვადასხვა გამოყენებითი ასპექტით, კონკრეტული პრაქტიკული შემთხვევიდან გამომდინარე, ერთი რამ შეიძლება აღმოჩნდეს ჩვენთვის მნიშვნელოვანი. მაგალითად: ნივთიერების სითბოს მიღების უნარი ან თერმული ენერგიის დაგროვების უნარი ან მისი შენარჩუნების „ნიჭი“. თუმცა, გარკვეული განსხვავების მიუხედავად, ფიზიკური გაგებით, ჩვენთვის საჭირო თვისებები აღწერილი იქნება ტორფის ჭაობის სითბური ტევადობით.

ფუნდამენტური ბუნების პატარა, მაგრამ ძალიან "სასიამოვნო ნაკლი" მდგომარეობს იმაში, რომ გაცხელების უნარი - ტორფის ჭაობის თერმული ტევადობა, პირდაპირ კავშირშია არა მხოლოდ ქიმიური შემადგენლობა, ნივთიერების მოლეკულური აგებულება, არამედ მისი რაოდენობა (წონა, მასა, მოცულობა). ამ "უსიამოვნო" კავშირის გამო, ტორფის საწვავის მთლიანი სითბოს სიმძლავრე ხდება ძალიან მოუხერხებელი ნივთიერების ფიზიკური მახასიათებელი. ვინაიდან ერთი გაზომილი პარამეტრი ერთდროულად აღწერს "ორ განსხვავებულ რამეს". კერძოდ: ის ნამდვილად ახასიათებს ტორფის თერმოფიზიკურ თვისებებს, თუმცა „გადასვლისას“ ითვალისწინებს მის რაოდენობასაც. ერთგვარი ინტეგრალური მახასიათებლის ფორმირება, რომელშიც "მაღალი" თერმული ფიზიკა და მატერიის "ბანალური" რაოდენობა (ჩვენს შემთხვევაში: ტორფის ჭაობი) ავტომატურად არის დაკავშირებული.

აბა, რატომ გვჭირდება ტორფის ჭაობის ისეთი თერმოფიზიკური მახასიათებლები, რომლებშიც ნათლად არის მიკვლეული „არაადეკვატური ფსიქიკა“? ფიზიკის თვალსაზრისით, ტორფის საწვავის მთლიანი სითბოს მოცულობა (ყველაზე მოუხერხებელი გზით) ცდილობს არა მხოლოდ აღწეროს თერმული ენერგიის რაოდენობა, რომელსაც შეუძლია დაგროვდეს ტორფის ჭაობში, არამედ "გადასვლისას გვაცნობოს" ტორფის რაოდენობა. გამოდის აბსურდი და არა ტორფის საწვავის ნათელი, გასაგები, სტაბილური, სწორი თერმოფიზიკური მახასიათებელი. პრაქტიკული თერმოფიზიკური გამოთვლებისთვის შესაფერისი სასარგებლო მუდმივის ნაცვლად, ჩვენ გვეძლევა მცურავი პარამეტრი, რომელიც არის PEAT-ის მიერ მიღებული სითბოს რაოდენობის ჯამი (ინტეგრაცია) და მისი მასა ან ტორფის ჭაობის მოცულობა.

მადლობა, რა თქმა უნდა, ასეთი „ენთუზიაზმისთვის“, თუმცა ტორფის საწვავის ოდენობა თავადაც შემიძლია გავზომო. მიღებული შედეგები ბევრად უფრო მოსახერხებელი, "ადამიანური" ფორმით. მე არ მსურს PEAT-ის რაოდენობა მათემატიკური მეთოდებით და გამოთვლებით კომპლექსური ფორმულის გამოყენებით PEAT-ის მთლიანი სითბური სიმძლავრისგან "ამოღება", არამედ გავარკვიო წონა (მასა) გრამებში (გ, გ), კილოგრამებში (კგ) , ტონა (ტ), კუბურები (კუბური მეტრი, კუბური მეტრი, მ3), ლიტრი (ლ) ან მილილიტრი (მლ). მითუმეტეს მას შემდეგ ჭკვიანი ხალხიდიდი ხნის წინ გამოვიდა ამ მიზნებისათვის საკმაოდ შესაფერისი საზომი ხელსაწყოები. მაგალითად: სასწორი ან სხვა მოწყობილობები.

პარამეტრის განსაკუთრებით "გამაღიზიანებელია მცურავი ბუნება": ტორფის ჭაობის მთლიანი სითბოს სიმძლავრე. მისი არასტაბილური, ცვალებადი „განწყობა“. როდესაც თქვენ შეცვლით "სერვისის ზომას ან დოზას", PEAT-ის სითბოს სიმძლავრე მაშინვე იცვლება. მეტი რაოდენობითტორფის ჭაობი, ფიზიკური რაოდენობა, ტორფის თბოტევადობის აბსოლუტური მნიშვნელობა - იზრდება. ტორფის საწვავის რაოდენობა ნაკლებია, ტორფის ჭაობის თერმული ტევადობა მცირდება. "სირცხვილი" ზოგიერთი თურმე! სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის, რაც ჩვენ "გვაქვს" არანაირად არ შეიძლება ჩაითვალოს PEAT-ის თერმოფიზიკური მახასიათებლების აღწერის მუდმივად. და ჩვენთვის სასურველია "გვქონდეს" ტორფის საწვავის თერმული თვისებების დამახასიათებელი მკაფიო, მუდმივი საცნობარო პარამეტრი, რაოდენობაზე "მინიშნებების" გარეშე (წონა, ტორფის მასა, მოცულობა). Რა უნდა ვქნა?

სწორედ აქ გვეშველება ძალიან მარტივი, მაგრამ „ძალიან მეცნიერული“ მეთოდი. საქმე ეხება არა მარტო მანდატურ „უდ.-სპეციფიკს“, ადრე ფიზიკური რაოდენობა, მაგრამ ელეგანტური გადაწყვეტა, რომელიც მოიცავს მატერიის რაოდენობის გამორიცხვას განხილვისგან. ბუნებრივია, „არასასიამოვნო, ზედმეტი“ პარამეტრები: ტორფის ჭაობის მასა ან ტორფის მოცულობა საერთოდ არ არის გამორიცხული. ყოველ შემთხვევაში, იმ მიზეზით, რომ თუ არ არის ტორფის საწვავი, მაშინ თავად არ იქნება "განხილვის საგანი". და ნივთიერება უნდა იყოს. აქედან გამომდინარე, ჩვენ ვირჩევთ ზოგიერთ ჩვეულებრივ სტანდარტს ტორფის მასის ან მოცულობისთვის, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს ერთეულად. ტორფის წონისთვის, ტორფის საწვავის მასის ასეთი ერთეული, მოსახერხებელი პრაქტიკული გამოყენებისთვის, აღმოჩნდა 1 კილოგრამი (კგ).

ახლა ჩვენ ვაცხელებთ ერთ კილოგრამ ტორფს 1 გრადუსით, ხოლო სითბოს რაოდენობა (თერმული ენერგია), რომელიც გვჭირდება ტორფის საწვავის ერთი გრადუსით გასათბობად, არის ჩვენი სწორი ფიზიკური პარამეტრი, რომელიც კარგად, საკმაოდ სრულად და ნათლად აღწერს ერთ-ერთ თერმოფიზიკურ თვისებას. ტორფი. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ახლა საქმე გვაქვს მახასიათებელთან ფიზიკური ქონებატორფის ჭაობის ნივთიერება, მაგრამ არ ცდილობს „დამატებით გვაცნობოს“ მისი რაოდენობის შესახებ. კომფორტული? სიტყვები არ არის. სულ სხვა საქმეა. სხვათა შორის, ახლა ჩვენ არ ვსაუბრობთ ტორფის საწვავის მთლიან თერმოტევადობაზე. Ყველაფერი შეიცვალა. ეს არის ტორფის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე, რომელსაც ზოგჯერ სხვანაირად უწოდებენ. Როგორ? მხოლოდ ტორფის მასობრივი სითბოს სიმძლავრე. სპეციფიკური (დარტყმები) და მასა (მ) - ამ შემთხვევაში: სინონიმები.

ცხრილი 1. სპეციფიკური სითბოტორფი (ud.). ტორფის ჭაობის მასობრივი თერმული ტევადობა. საცნობარო მონაცემები ტორფის საწვავისთვის.

ტორფი არის ჰუმიტების კლასის გეოლოგიურად ყველაზე ახალგაზრდა წარმომადგენელი, თუმცა ის შეიძლება მხოლოდ პირობითად იყოს კლასიფიცირებული, როგორც მყარი წიაღისეული საწვავი. არომატული ბირთვების უმნიშვნელო კონდენსაცია, ფართოდ განშტოებული პერიფერიული ჯაჭვები, მათ შორის რთული ფუნქციური ჯგუფები, არის ტორფის ძალიან მაღალი სითბოსუნარიანობის მიზეზი სხვა ჰუმიტების თბოტევადობასთან შედარებით.

ტორფის თერმოფიზიკური თვისებების შესწავლას ჯერ არ მიუღია სათანადო განვითარება. ცნობილია მხოლოდ, რომ ოთახის ტემპერატურაზე აბსოლუტურად მშრალი ტორფისთვის ეს არის 0,47-0,48 კკალ/(კგ-°C) და სუსტად არის დამოკიდებული ტორფის ტიპზე (მური, გარდამავალი, დაბლობი) და დაშლის ხარისხზე.

ტორფის დამახასიათებელი თვისებაა მათი უკიდურესად მაღალი ტენიანობა. ტენიანობის მატებასთან ერთად, ტორფის სითბოს მოცულობა იზრდება. ვინაიდან დადგინდა, რომ ტორფში არსებული წყლის უმეტესი ნაწილი (90%-ზე მეტი) არის შეუზღუდავი ან სუსტად შეკრული და მისი სითბოს მოცულობა, შესაბამისად, უახლოვდება 1 კკალ/(კგ - ° C), რამდენადაც სპეციფიკურია. სველი ტორფის სითბოს სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით

Cy=0.475^1----- + კკალ/(კგ-°C), (V.1)

სადაც Wp არის ტორფის მთლიანი ტენიანობა, მთლიანი მასის %.

ტორფის თერმოგრაფიული შესწავლა ავლენს მნიშვნელოვანი ენდოთერმული ეფექტის არსებობას, რომლის მაქსიმუმი ხდება 170-190 ° C ტემპერატურაზე. 250 ° C-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე ტორფის თერმოქიმიური გარდაქმნები ხდება სითბოს გამოყოფით, რაც ყველაზე შესამჩნევია დიაპაზონი 270-380 ° C და 540-580 ° C. ანალოგიური სურათი - ერთი ენდოთერმული მაქსიმუმი და ორი ან მეტი ეგზოთერმული მინიმუმი - ასევე შეინიშნება ხის პიროლიზის პროცესში (იხ. თავი XIII), რაც სრულად აიხსნება გენეტიკით. ობიექტების სიახლოვე.

V. ყავისფერი ნახშირი

იმისდა მიუხედავად, რომ ყავისფერი ნახშირი არის ღირებული ენერგეტიკული და ტექნოლოგიური ნედლეული, მათი თერმოფიზიკური თვისებები ბოლო დრომდე სისტემატურად არ არის შესწავლილი.

მოლეკულური სტრუქტურის შედარებით დაბალი კონვერტაციის გამო, კერძოდ, ცუდად განვითარებული კონდენსირებული ბირთვისა და მძიმე ჰეტეროატომების მაღალი შემცველობის გამო პერიფერიულ ჯგუფებში, ყავისფერი ნახშირის სითბოს ტევადობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე თუნდაც ცუდად მეტამორფირებული ნახშირის ( იხილეთ ცხრილი III.1).

ე.რამლერისა და რ.შმიდტის მონაცემებით, თერთმეტი ყავისფერი ნახშირის კვლევის შედეგებზე დაყრდნობით, ყავისფერი ნახშირის საშუალო სპეციფიკური სითბო მშრალი და ნაცარი მასის თვალსაზრისით 20°C-T დიაპაზონში (T ^ 200 ° C) შეიძლება გამოითვალოს ფორმულიდან

Cy = 0,219+28,32-10~4 (7°+5,93-104 გ, კკალ/(კგ-°C), (VI.1)

Tde d° - ფისოვანი გამოსავალი, % მშრალ ორგანულ ნივთიერებებზე; T - ტემპერატურა, °C.

მინერალური ჩანართებისა და თავისუფალი ტენიანობის გავლენის ანალიზმა ყავისფერი ნახშირის სითბოს სიმძლავრეზე ავტორებს საშუალება მისცა გამოეყვანათ განზოგადებული დამოკიდებულება, რომელიც მოქმედებს 200 ° C-მდე ტემპერატურაზე:

+ - (dd - (0.172 + 10 ^ T)

სადაც Ts7r - სამუშაო ტენიანობა; Ac - ნახშირის ნაცრის შემცველობა,%.

ვინაიდან E. Rammler და R. Schmidt იყენებდნენ შერევის მეთოდს სითბოს სიმძლავრის დასადგენად, რაც, როგორც ზემოთ აღინიშნა, მნიშვნელოვან დროს მოითხოვს სისტემის ტემპერატურის სტაბილიზაციისთვის, ბუნებრივია, მათი შედეგები გარკვეულწილად განსხვავდება დინამიური გათბობის დროს მიღებული მონაცემებისგან.

ასე, მაგალითად, ფორმულიდან (VI.!) გამომდინარეობს, რომ 20-200 ° C დიაპაზონში საშუალო სითბოს სიმძლავრე იზრდება ხაზოვანი ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ეს დასკვნა ეწინააღმდეგება A.A. Agroskin-ის და სხვების მიერ მიღებულ შედეგებს შინაური ყავისფერი ნახშირის ჯგუფის თბოტევადობის განსაზღვრისას სხვადასხვა საბადოებიდან. განსაზღვრა ჩატარდა დიათერმული გარსის მეთოდის მიხედვით მშრალი ნიმუშებით, რომლებიც წინასწარ იყო დაფქული ნაწილაკების ზომით 0,25 მმ-ზე ნაკლები, გასუფთავებული აზოტის უწყვეტ ნაკადში 10°C/წთ გათბობის სიჩქარით. შედეგები დაკავშირებულია ნიმუშის მიმდინარე მასასთან -

შესწავლილი ნიმუშების მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში.

VI. 1 და ნახ. 26 გვიჩვენებს ეფექტური სითბოს სიმძლავრის დამოკიდებულებას ტემპერატურაზე.

ტემპერატურის დიაპაზონის ყველა მრუდი 20-დან 1000 ° C-მდე აქვს მსგავსი ხასიათი და განსხვავდება მხოლოდ ოდნავ - 96

О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

ტემპერატურა, ° С

ბრინჯი. 26. ზოგიერთი საბადოების ყავისფერი ნახშირის ეფექტური სითბოსუნარიანობის ტემპერატურული დამოკიდებულება:

1-4 - საბადოები, შესაბამისად, ირშა-ბოროდნსკოე, ბერეზოვსკოე, გუსნოოზერ-

სკოიე, იოვო-დმიტროვსკოე

ისინი ერთმანეთისგან გამოყოფილია სითბოს სიმძლავრის აბსოლუტური მნიშვნელობების მიხედვით. მრუდეებზე დაფიქსირებული მაქსიმუმი და მინიმუმი შეესაბამება იმავე ტემპერატურას. 20 ° C ტემპერატურაზე ეფექტური სითბოს სიმძლავრე, რომელიც ემთხვევა ნამდვილს, იცვლება სხვადასხვა ნახშირისთვის 0,27-0,28 კკალ / (კგ - ° C) ფარგლებში, რაც კარგად შეესაბამება ფორმულებით მიღებულ შედეგებს (VI. 1) და (VI .2).

ცხრილი VI.!

ეფექტური სითბოს სიმძლავრის ხაზოვანი ცვალებადობა (იხ. სურ. 26) ხდება მხოლოდ 20-120°C დიაპაზონში. ტემპერატურის მატებასთან ერთად შეინიშნება სითბოს სიმძლავრის მკვეთრი მატება, რომელიც აღწევს მაქსიმუმს 200°C-ზე, ტოლია 0,47. -■

0,49 კკალ/(კგ-°C). ეს პირველი ენდოთერმული მაქსიმუმი გამოწვეულია შეკრული ტენიანობის მოცილებით და ორგანული მასის პიროლიზის რეაქციების დაწყებით, რომლებიც მიმდინარეობს სითბოს შთანთქმით. მეორე ენდოთერმული მაქსიმუმი 0,42-0,49 კკალ/(კგ-°C) ხდება დაახლოებით 550°C ტემპერატურაზე, რაც მიუთითებს ორგანული მასის განადგურებისა და მინერალური მინარევების ნაწილის დაშლის ენდოთერმული რეაქციების უპირატესობაზე. . დამახასიათებელია, რომ ყველაზე დიდი აბსოლუტური მნიშვნელობით ენდოთერმული - 7 ზახ. 179 97 ეს მწვერვალები დამახასიათებელია ნახშირისთვის ნოვო-დმიტროვსკოეს საბადოდან, რომელიც განსხვავდება სხვა ნახშირებისგან აქროლადი ნივთიერებების მაღალი მოსავლიანობით.

შემდგომი გათბობა 1000°C-მდე იწვევს სითბოს სიმძლავრის თანდათანობით შემცირებას 0,07-0,23 კკალ/(კგ-°C) კოქსის სტრუქტურის წარმოქმნის ეგზოთერმული რეაქციების წარმოქმნის გამო.

ეფექტური სითბოს სიმძლავრის ცვლილების მრუდების შედარება (იხ. სურ. 26) ყავისფერი ნახშირის თერმოგრაფიული კვლევის მონაცემებთან ასევე ავლენს გარკვეულ შეუსაბამობებს. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანი არის მესამე ენდოთერმული ნიკის თერმოგრამებზე არსებობა 700–715°C ტემპერატურაზე ენდოთერმული ეფექტი, ვინაიდან სეფი ამ ინტერვალში რჩება ნამდვილ სითბოს სიმძლავრეზე დაბალი. ეფექტური სითბოს სიმძლავრის ასეთი რყევების მიზეზი, სხვათა შორის, უფრო მეტიც კი შეინიშნება მაღალი ტემპერატურამდგომარეობს კოქსის სტრუქტურის ფორმირების კომპლექსურ ხასიათში.

ყველა გამოკვლეული ნახშირის ჭეშმარიტი (ბალანსირებული) სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურის მატებასთან ერთად მონოტონურად იზრდება (ცხრილი VI.2). ნოვო-დმიტროვსკის საბადოს ყავისფერი ნახშირის ნამდვილი სითბოს სიმძლავრის დაბალი მნიშვნელობები სხვა ნახშირის სითბოს სიმძლავრესთან შედარებით აიხსნება მისი ნაცრის მაღალი შემცველობით.

მთლიანი თერმული ეფექტი [ტაბ. (VI.3)] პიროლიზის რეაქციები (1.13) და (1.14) ფორმულების შესაბამისად განისაზღვრება განსხვავებით ეფექტურ და შემოსაზღვრულ არეებს შორის.

ცხრილი VI.2

ყავისფერი ნახშირის ნამდვილი თბოტევადობა Დაბადების ადგილი ტემპერატურა, ბერეზოვსკოე გუსინო-ოზერსკოე დმიტროვსკოე ბოროდინო Შენიშვნა. მრიცხველია kJ / "kg K, მნიშვნელი არის kcal / (kg ■ ° C). ცხრილი U1.3 ყავისფერი ქვანახშირის პიროლიზის რეაქციების მთლიანი თერმული ეფექტი 20-1000 ° C დიაპაზონში, prn გათბობის სიჩქარე 10 ° C / წთ

პიროლიზის თერმული ეფექტი

ველი

ნამდვილი სითბოს სიმძლავრე. ამ შემთხვევაში, ჭეშმარიტი სითბოს სიმძლავრის მრუდის ქვეშ მდებარე ფართობი ახასიათებს ეგზოთერმიულობას, ხოლო ამ მრუდის ზემოთ ახასიათებს პიროლიზის რეაქციების ენდოთერმიულობა.

ყავისფერი ნახშირის გარდაქმნის მატებასთან ერთად, ამ უკანასკნელის თბოტევადობა მცირდება (ნახ. 27).

VII. ნახშირი და ანტრაციტები

ეს ნახშირები წარმოადგენს მყარი წიაღისეული საწვავის უკიდურესად ფართო სპექტრს ფიზიკური და ტექნოლოგიური თვისებების თვალსაზრისით, რომელიც ხასიათდება საწყისი მასალის განსხვავებული, მაგრამ შედარებით მაღალი გადაქცევის ხარისხით.

ქვანახშირის თბოტევადობა დამოკიდებულია მეტამორფიზმის სტადიაზე (იხ. თავ. II1.1), გაჩენის პირობებზე, ფერფლის შემცველობაზე, ტენიანობაზე და რიგ სხვა ფაქტორებზე, რომელთა გავლენა მომდევნო თავში იქნება განხილული.

ამ განყოფილებაში მოცემულია საცნობარო მონაცემები ბიტუმიანი ნახშირის ნამდვილი და ეფექტური სითბოს სიმძლავრის შესახებ ზოგიერთი აუზიდან ზომიერ ტემპერატურაზე, ასევე თერმული დაშლის დროს.

ცხრილი გვიჩვენებს ტორფის და ტორფის პროდუქტების თერმოფიზიკურ თვისებებს, რაც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე -71-დან 20°C-მდე დიაპაზონში. მოცემულია ტორფის შემდეგი თვისებები: აშკარა სიმკვრივე კგ/მ 3-ში, თბოგამტარობა W/(m deg) და kcal/(m h deg) და თერმული დიფუზურობა ერთეულებში 10 8 მ 2/წმ და 10 4 მ 2/. საათი.

თვისებები მითითებულია დაქუცმაცებულ ტორფზე, ერთობიან, დაფქულ, ბრიკეტულ ტორფსა და ტორფიან ფილებს. სიმკვრივისთვის, თბოგამტარობა და თერმული დიფუზიურობა მოცემულია უარყოფით ტემპერატურაზე. ტორფის სიმკვრივე შეიძლება განსხვავდებოდეს 200-დან 890 კგ / მ 3-მდე. ბრიკეტულ ტორფს აქვს მაღალი სიმკვრივე, განსხვავებით მსუბუქი ტორფისგან. ტორფის სიმკვრივე მითითებულია ატმოსფერულ წნევაზე.

ტორფის თბოგამტარობა მერყეობს 0,06-დან 0,45 ვტ/(მ გრადუსი) დიაპაზონში. ყველაზე თერმოგამტარია ბრიკეტირებული ტორფი და ტორფის ფილები. ტორფის თერმული დიფუზიურობა 12·10 -8-დან 60·10-8 მ 2/წმ-მდეა.

ტორფის და ტორფის ფილების სიმკვრივე და თბოგამტარობა

ცხრილი გვიჩვენებს ტორფის და ტორფის ფილების თბოგამტარობის მნიშვნელობებს სხვადასხვა სიმკვრივით, რაც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე 0, 50 და 100°C. ტორფის და ფილების სიმკვრივეა 180-დან 190 კგ/მ 3-მდე. თბოგამტარობის განზომილება მრიცხველში W/(m deg); მნიშვნელში - კკალში / (მ საათში გრადუსი). ცხრილის მიხედვით ჩანს, რომ ტორფის და ტორფის ფილების გაცხელებისას მათი თბოგამტარობა იზრდება.

ტორფის ჩიპების თბოგამტარობა

მითითებულია მშრალი ტორფის ჩიპების თბოგამტარობის მნიშვნელობები სხვადასხვა ნაყარი სიმკვრივით 20°C ტემპერატურაზე. ტორფის ჩიპების სიმკვრივე მერყეობს 77-დან 250 კგ/მ 3-მდე. ნამსხვრევის მოცულობის სიმკვრივის მატებასთან ერთად იზრდება მისი თერმული კონდუქტომეტრიც და ყველაზე მკვრივი ნამსხვრევისთვის მას შეუძლია მიაღწიოს მნიშვნელობას 0,076 W/(m deg).

თიხის ქანების მთლიანი თერმული სიმძლავრე. რა არის კოეფიციენტი "C": (სპ.) თიხის სპეციფიკური თბოტევადობა. რით განსხვავდება მიწიერი მასალის ამ ტიპის თერმოფიზიკური მახასიათებლები, რატომ არის შეუძლებელი ერთი ფიზიკური პარამეტრის მიღება, რომელიც აღწერს თიხის ნიადაგის თერმულ თვისებებს და რატომ იყო საჭირო კოეფიციენტის შემოღება "ერთეულების გასამრავლებლად, რაც ართულებს სიცოცხლეს. ნორმალური ხალხი"?

არა სპეციფიკური, მაგრამ მთლიანი თერმული სიმძლავრე, ზოგადად მიღებული ფიზიკური გაგებით, არის ნივთიერების გაცხელების უნარი. ყოველ შემთხვევაში, ასე გვეუბნება თერმული ფიზიკის ნებისმიერი სახელმძღვანელო - ეს არის სითბოს სიმძლავრის კლასიკური განმარტება (სწორი ფორმულირება). სინამდვილეში, ეს არის საინტერესო ფიზიკური თვისება. ჩვენთვის ნაკლებად ცნობილი ყოველდღიურ ცხოვრებაში "მონეტის მხარე". გამოდის, რომ როდესაც სითბო მიეწოდება გარედან (გათბობა, დათბობა), ყველა ნივთიერება არ რეაგირებს თანაბრად სითბოზე (თერმული ენერგია) და თბება განსხვავებულად. თიხის უნარს მიიღოს, მიიღოს, შეინარჩუნოს და დააგროვოს (დააგროვოს) თერმული ენერგია ეწოდება თიხის თბოტევადობას. ხოლო თავად თიხის მასალის თბოტევადობა არის ფიზიკური მახასიათებელი, რომელიც აღწერს თიხის ქანების თერმოფიზიკურ თვისებებს. ამავდროულად, სხვადასხვა გამოყენებითი ასპექტით, კონკრეტული პრაქტიკული შემთხვევიდან გამომდინარე, ერთი რამ შეიძლება აღმოჩნდეს ჩვენთვის მნიშვნელოვანი. მაგალითად: ნივთიერების სითბოს მიღების უნარი ან თერმული ენერგიის დაგროვების უნარი ან მისი შენარჩუნების „ნიჭი“. თუმცა, გარკვეული განსხვავების მიუხედავად, ფიზიკური გაგებით, ჩვენთვის საჭირო თვისებები აღწერილი იქნება თიხის მასალის სითბოს ტევადობით.

ფუნდამენტური ბუნების მცირე, მაგრამ ძალიან "საზიზღარი ნაკლი" მდგომარეობს იმაში, რომ გაცხელების უნარი - თიხის დანალექი ქანების თერმული ტევადობა, პირდაპირ კავშირშია არა მხოლოდ ნივთიერების ქიმიურ შემადგენლობასთან, მოლეკულურ სტრუქტურასთან, არამედ მისი რაოდენობა (წონა, მასა, მოცულობა). ასეთი "უსიამოვნო" კავშირის გამო, თიხის მასალის მთლიანი სითბოს მოცულობა ხდება ძალიან მოუხერხებელი ნივთიერების ფიზიკური მახასიათებელი. ვინაიდან ერთი გაზომილი პარამეტრი ერთდროულად აღწერს "ორ განსხვავებულ რამეს". კერძოდ: ის ნამდვილად ახასიათებს თიხის თერმოფიზიკურ თვისებებს, თუმცა „გადასვლისას“ ითვალისწინებს მის რაოდენობასაც. ერთგვარი ინტეგრალური მახასიათებლის ფორმირება, რომელშიც "მაღალი" თერმული ფიზიკა და მატერიის "ბანალური" რაოდენობა (ჩვენს შემთხვევაში: დანალექი ქანები) ავტომატურად არის დაკავშირებული.

აბა, რატომ გვჭირდება კლდის ისეთი თერმოფიზიკური მახასიათებლები, რომლებშიც ნათლად არის მიკვლეული „არაადეკვატური ფსიქიკა“? ფიზიკის თვალსაზრისით, თიხის ნიადაგის მთლიანი სითბური ტევადობა (ყველაზე მოუხერხებელი გზით) ცდილობს არა მხოლოდ აღწეროს თერმული ენერგიის რაოდენობა, რომელიც შეიძლება დაგროვდეს კლდეში, არამედ ასევე "განავლით გვითხრას" შესახებ თიხის რაოდენობა. გამოდის აბსურდი, მაგრამ არა თიხის მასალის ნათელი, გასაგები, სტაბილური, სწორი თერმოფიზიკური მახასიათებელი. პრაქტიკული თერმოფიზიკური გამოთვლებისთვის შესაფერისი სასარგებლო მუდმივის ნაცვლად, ჩვენ გვეძლევა მცურავი პარამეტრი, რომელიც არის თიხის მიერ მიღებული სითბოს და მისი მასის ან დანალექი ქანის მოცულობის ჯამი (ინტეგრალი).

გმადლობთ, რა თქმა უნდა, ასეთი „ენთუზიაზმისთვის“, თუმცა თიხის ოდენობა ჩემით შემიძლია გავზომო. მიღებული შედეგები ბევრად უფრო მოსახერხებელი, "ადამიანური" ფორმით. მე არ მსურს თიხის ოდენობა მათემატიკური მეთოდებით და გამოთვლებით რთული ფორმულის გამოყენებით თიხის მთლიანი სითბოს სიმძლავრისგან, სხვადასხვა ტემპერატურაზე, მაგრამ გავარკვიო წონა (მასა) გრამებში (გ, გ), კილოგრამი (კგ), ტონა (ტონა), კუბურები (კუბური მეტრი, კუბური მეტრი, მ3), ლიტრი (ლ) ან მილილიტრი (მლ). უფრო მეტიც, ჭკვიანმა ადამიანებმა დიდი ხანია გამოიგონეს საზომი ინსტრუმენტები, რომლებიც საკმაოდ შესაფერისია ამ მიზნებისთვის. მაგალითად: სასწორი ან სხვა მოწყობილობები.

პარამეტრის განსაკუთრებით „შემაშფოთებელია მცურავი ბუნება“: დანალექი ქანების მთლიანი სითბოს სიმძლავრე. მისი არასტაბილური, ცვალებადი „განწყობა“. "სერვისის ან დოზის ზომის" შეცვლისას, თიხის სითბოს ტევადობა სხვადასხვა ტემპერატურაზე დაუყოვნებლივ იცვლება. მეტი თიხა, ფიზიკური რაოდენობა, სითბოს სიმძლავრის აბსოლუტური მნიშვნელობა თიხის ნიადაგი- იზრდება. ნაკლები რაოდენობით თიხა, მცირდება თიხის ნიადაგის თერმული სიმძლავრის ღირებულება. "სირცხვილი" ზოგიერთი თურმე! სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის, რაც ჩვენ გვაქვს, არ შეიძლება ჩაითვალოს მუდმივად, რომელიც აღწერს თიხის თერმოფიზიკურ მახასიათებლებს სხვადასხვა ტემპერატურაზე. და სასურველია ჩვენთვის „გვქონდეს“ გასაგები, მუდმივი კოეფიციენტი, საცნობარო პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს კლდის თერმულ თვისებებს, რაოდენობაზე (წონა, მასა, მოცულობა) „მინიშნების“ გარეშე. Რა უნდა ვქნა?

სწორედ აქ გვეშველება ძალიან მარტივი, მაგრამ „ძალიან მეცნიერული“ მეთოდი. საქმე ეხება არა მხოლოდ აღმასრულებელ „სპ.-სპეციფიკს“, ფიზიკური რაოდენობის წინ, არამედ ელეგანტურ გადაწყვეტას, რომელიც გულისხმობს ნივთიერების რაოდენობის გამორიცხვას განხილვისაგან. ბუნებრივია, "არასასიამოვნო, ზედმეტი" პარამეტრები: თიხის მასის ან მოცულობის გამორიცხვა აბსოლუტურად შეუძლებელია. ყოველ შემთხვევაში, იმ მიზეზით, რომ თუ არ არის თიხის მასალა, მაშინ თავად არ იქნება "განხილვის საგანი". და ნივთიერება უნდა იყოს. ამიტომ, ჩვენ ვირჩევთ რაიმე პირობით სტანდარტს თიხის მასის ან მოცულობისთვის, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს ჩვენთვის საჭირო კოეფიციენტის "C" მნიშვნელობის დასადგენად შესაფერის ერთეულად. თიხის წონისთვის, დანალექი ქანების მასის ასეთი ერთეული, მოსახერხებელი პრაქტიკული გამოყენებისთვის, აღმოჩნდა 1 კილოგრამი (კგ).

ახლა ჩვენ ვაცხელებთ ერთ კილოგრამს თიხას 1 გრადუსით, ხოლო სითბოს რაოდენობა (თერმული ენერგია), რომელიც გვჭირდება თიხის ნიადაგის ერთი გრადუსით გასათბობად არის ჩვენი სწორი ფიზიკური პარამეტრი, "C" კოეფიციენტი, კარგად, სრულიად და გასაგებად აღწერს. თიხის ერთ-ერთი თერმოფიზიკური თვისება სხვადასხვა ტემპერატურაზე. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ახლა საქმე გვაქვს მახასიათებელთან, რომელიც აღწერს თიხის ნივთიერების ფიზიკურ თვისებას, მაგრამ არ ცდილობს „დამატებით გვაცნობოს“ მისი რაოდენობის შესახებ. კომფორტული? სიტყვები არ არის. სულ სხვა საქმეა. სხვათა შორის, ახლა ჩვენ არ ვსაუბრობთ თიხის, როგორც დანალექი ქანების მთლიან თერმულ სიმძლავრეზე. Ყველაფერი შეიცვალა. ეს არის თიხის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე, რომელსაც ზოგჯერ სხვა სახელს უწოდებენ. Როგორ? თიხის მხოლოდ მასობრივი სითბოს სიმძლავრე. სპეციფიკური (სპ.) და მასა (მ.) - ამ შემთხვევაში: სინონიმები, აქ იგულისხმება ჩვენთვის საჭირო კოეფიციენტი „C“.

ცხრილი 1. კოეფიციენტი: თიხის სპეციფიკური თბოტევადობა (სპ.). თიხის მასალის მასობრივი თერმული ტევადობა. საცნობარო მონაცემები დანალექი ქანებისთვის.