რა არის ფოროვანი სხეულების თბოგამტარობა და რატომ

ბუნებაში სითბოს გადაცემა ხორციელდება სითბოს გამტარობის, კონვექციისა და გამოსხივების (რადიაციული შთანთქმის და გამოსხივების) დახმარებით.

სითბოს გამტარობის მექანიზმი რეალურად არის ახსნილი წინა აბზაცში. ავიღოთ სხვა მაგალითი. როდესაც ლითონის ღეროს ბოლო თბება, მისი მოლეკულები უფრო სწრაფად იწყებენ მოძრაობას, ანუ იზრდება ამ ბოლოს შიდა ენერგია. ვინაიდან მოლეკულები უფრო ნელა მოძრაობენ ღეროს მეორე ბოლოში, ღეროს შიგნით, ატომებისა და ელექტრონების ქაოტური მოძრაობის დახმარებით, შიდა ენერგია ცხელიდან ცივ ბოლოში გადადის.შინაგანი ენერგიის გადაცემას ნივთიერების ერთი ნაწილიდან მეორეზე, მოლეკულების და ნივთიერების სხვა ნაწილაკების ქაოტური მოძრაობის გამო, თერმული გამტარობა ეწოდება.

მათ შორის სხვადასხვა სახისლითონებს აქვთ საუკეთესო თბოგამტარობა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ისინი შეიცავს თავისუფალ ელექტრონებს. ასევე აღვნიშნავთ, რომ ნივთიერების თბოგამტარობა მყარ მდგომარეობაში უფრო მეტია, ვიდრე თხევადი, ხოლო თხევადში უფრო მეტია, ვიდრე აირისებრი.

განვიხილოთ კონვექციის არსი. წყლის ცუდი თბოგამტარობის საჩვენებლად, ჩვეულებრივ, წყლის ჭურჭელს ზემოდან ათბობენ. ამავდროულად, წყალი შეიძლება ადუღდეს ზემოდან, მაგრამ დარჩეს ცივი ბოლოში. თუმცა, თუ ჭურჭელი თბება ქვემოდან, მაშინ წყალი თანაბრად თბება მთელ მოცულობაში. ეს აიხსნება იმით, რომ გაცხელებისას წყალი ფართოვდება და მისი სიმკვრივე იკლებს. თუ გაცხელებული წყალი ბოლოშია, მაშინ წყლის ზედა, უფრო მკვრივი ფენები ეშვება გრავიტაციის ზემოქმედებით და ანაცვლებს თბილ წყალს ზემოთ. წყლის ეს შერევა გაგრძელდება მანამ, სანამ მთელი წყალი ადუღდება.სითბოს გადაცემას, რომელიც ხდება სითხის ან აირის არათანაბრად გაცხელებული ფენების შერევისას გრავიტაციის მოქმედებით, ეწოდება კონვექცია. ადვილი მისახვედრია, რომ უწონობის მდგომარეობაში მყოფ კოსმოსურ ხომალდში კონვექცია არ არის.(დაფიქრდით, რატომ არის გამაგრებული მაცივრებში საყინულე ზემოდან და არა ქვედაში.)

შეიძლება ჩანდეს, რომ კონვექცია არ შეიძლება ჩაითვალოს სითბოს გადაცემასთან, რადგან ის ასოცირდება სიმძიმის მუშაობასთან. ამასთან, კონვექციის დროს, სითხის ან აირის შიდა ენერგიის ზრდა ხდება მხოლოდ გარედან მოწოდებული სითბოს გამო, ხოლო სიმძიმის ეფექტი მცირდება მხოლოდ სითხის ან აირის ერთგვაროვანი გათბობის დაჩქარებამდე. გრავიტაციის მოქმედება კონვექციის დროს არ იძლევა დამატებით წვლილს სითხის ან აირის შიდა ენერგიაში. ამიტომ, კონვექციას უწოდებენ სითბოს გადაცემას.

მზესა და დედამიწას შორის სითბოს გაცვლა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების საშუალებით ხდება. Ელექტრომაგნიტური რადიაციაიქმნება ელექტრული მუხტების მოძრაობით და მკვეთრად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. სხეულის გამოსხივებას, რომელიც განისაზღვრება მხოლოდ მისი ტემპერატურით, თერმული გამოსხივება ეწოდება.

გამოსხივების პროცესი ხდება სხეულის შინაგანი ენერგიის გამო . როდესაც რადიაცია შეიწოვება სხვა სხეულის მიერ, სხეულის შინაგანი ენერგია იზრდება შთანთქმის გამოსხივების ენერგიის გამო.ამრიგად, რადიაციის საშუალებით ენერგია გადადის უფრო გახურებული სხეულებიდან ნაკლებად გახურებულებზე.ამ ტიპის სითბოს გადაცემა ხდება სხეულებს შორის მატერიის არარსებობის შემთხვევაშიც კი.

წინა აბზაცში გავარკვიეთ, რომ ლითონის ნემსის ჭიქაში ჩაშვებისას ცხელი წყალიძალიან მალე საუბრის დასასრულიც ცხელი გახდა. შესაბამისად, შინაგანი ენერგია, ისევე როგორც ნებისმიერი სახის ენერგია, შეიძლება გადავიდეს ერთი სხეულიდან მეორეზე. შინაგანი ენერგია ასევე შეიძლება გადავიდეს სხეულის ერთი ნაწილიდან მეორეზე. ასე, მაგალითად, თუ ფრჩხილის ერთი ბოლო ცეცხლში გაცხელდება, მაშინ მისი მეორე ბოლო, რომელიც ხელშია, თანდათან გაცხელდება და დაწვავს ხელს.

შინაგანი ენერგიის გადაცემის მოვლენას სხეულის ერთი ნაწილიდან მეორეზე ან ერთი სხეულიდან მეორეზე, როდესაც ისინი უშუალო კონტაქტში არიან, სითბოს გამტარობა ეწოდება.

მოდით შევისწავლოთ ეს ფენომენი ექსპერიმენტების სერიის ჩატარებით მყარ სხეულებთან, სითხეებთან და აირებთან.

დავდგათ ხის ჯოხის ბოლო ცეცხლში. ანთდება. ჯოხის მეორე ბოლო, რომელიც გარეთ არის, ცივი იქნება. ასე რომ, ხე აქვს ცუდი თბოგამტარობა .

წვრილი შუშის ღეროს ბოლო მიგვაქვს სულის ნათურის ცეცხლთან. ცოტა ხნის შემდეგ გაცხელდება, მეორე ბოლო კი ცივი დარჩება. შესაბამისად, მინასაც აქვს ცუდი თბოგამტარობა.

თუ ლითონის ღეროს ბოლო ცეცხლში გავაცხელებთ, მაშინ ძალიან მალე მთელი ღერო ძალიან გაცხელდება. ვეღარ ვიჭერთ ხელში.

ეს ნიშნავს, რომ ლითონები კარგად ატარებენ სითბოს, ანუ აქვთ დიდი თბოგამტარობა. უმაღლესი თბოგამტარობააქვს ვერცხლი და სპილენძი.

განვიხილოთ სითბოს გადაცემა მყარი სხეულის ერთი ნაწილიდან მეორეზე შემდეგ ექსპერიმენტში.

სქელ ერთ ბოლოს ვამაგრებთ სპილენძის მავთულისსამფეხაში. მავთულს ცვილით მიამაგრეთ რამდენიმე მიხაკი. როდესაც მავთულის თავისუფალი ბოლო თბება ალკოჰოლური ნათურის ცეცხლში, ცვილი დნება. მიხაკები თანდათან ცვენას დაიწყებენ (სურ. 5). ჯერ გაქრება ის, ვინც უფრო ახლოს არის ცეცხლთან, შემდეგ ყველა დანარჩენი თავის მხრივ.

ბრინჯი. 5. სითბოს გადატანა მყარი სხეულის ერთი ნაწილიდან მეორეზე

მოდით გავარკვიოთ, როგორ გადადის ენერგია მავთულის გასწვრივ. ლითონის ნაწილაკების რხევითი მოძრაობის სიჩქარე იზრდება მავთულის იმ ნაწილში, რომელიც უფრო ახლოს არის ცეცხლთან. ვინაიდან ნაწილაკები მუდმივად ურთიერთობენ ერთმანეთთან, მეზობელი ნაწილაკების მოძრაობის სიჩქარე იზრდება. მავთულის შემდეგი ნაწილის ტემპერატურა იწყებს მატებას და ა.შ.

უნდა გვახსოვდეს, რომ სითბოს გამტარობის დროს არ ხდება ნივთიერების გადატანა სხეულის ერთი ბოლოდან მეორეზე.

ახლა განვიხილოთ სითხეების თბოგამტარობა. აიღეთ სინჯარა წყლით და დაიწყეთ მისი ზედა ნაწილის გათბობა. ზედაპირზე წყალი მალე ადუღდება და საცდელი მილის ძირში ამ დროის განმავლობაში მხოლოდ გაცხელდება (სურ. 6). ეს ნიშნავს, რომ სითხეებს აქვთ დაბალი თბოგამტარობა, გარდა ვერცხლისწყლისა და გამდნარი ლითონებისა.

ბრინჯი. 6. სითხის თბოგამტარობა

ეს გამოწვეულია იმით, რომ სითხეებში მოლეკულები განლაგებულია ერთმანეთისგან უფრო დიდ მანძილზე, ვიდრე მყარ სხეულებში.

ჩვენ ვიკვლევთ გაზების თბოგამტარობას. თითზე ვდებთ მშრალ სინჯარას და ვაცხელებთ სპირტის ნათურის ცეცხლში ქვემოდან ზემოთ (სურ. 7). თითი დიდხანს არ თბება.

ბრინჯი. 7. გაზის თბოგამტარობა

ეს გამოწვეულია იმით, რომ გაზის მოლეკულებს შორის მანძილი კიდევ უფრო დიდია, ვიდრე სითხეებისა და მყარი ნივთიერებების მანძილი. აქედან გამომდინარე, აირების თბოგამტარობა კიდევ უფრო ნაკლებია.

Ისე, თბოგამტარობა ზე სხვადასხვა ნივთიერებებიგანსხვავებული.

მე-8 სურათზე ნაჩვენები გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ სხვადასხვა ლითონების თბოგამტარობა არ არის იგივე.

ბრინჯი. 8. სხვადასხვა ლითონების თბოგამტარობა

მატყლს, თმას, ფრინველის ბუმბულს, ქაღალდს, კორპს და სხვა ფოროვან სხეულებს აქვთ ცუდი თბოგამტარობა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ჰაერი შეიცავს ამ ნივთიერებების ბოჭკოებს შორის. ვაკუუმს (ჰაერისგან განთავისუფლებულ სივრცეს) აქვს ყველაზე დაბალი თბოგამტარობა. ეს აიხსნება იმით, რომ თბოგამტარობა არის ენერგიის გადაცემა სხეულის ერთი ნაწილიდან მეორეზე, რაც ხდება მოლეკულების ან სხვა ნაწილაკების ურთიერთქმედების დროს. სივრცეში, სადაც არ არის ნაწილაკები, სითბოს გამტარობა ვერ მოხდება.

თუ საჭიროა სხეულის დაცვა გაგრილებისგან ან გათბობისგან, მაშინ გამოიყენება დაბალი თბოგამტარობის მქონე ნივთიერებები. ასე რომ, ქოთნები, ტაფები, სახელურები დამზადებულია პლასტმასისგან. სახლები აგებულია მორების ან აგურისგან, რომლებსაც აქვთ ცუდი თბოგამტარობა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი იცავს შენობებს გაგრილებისგან.

კითხვები

1. როგორ გადადის ენერგია ლითონის მავთულის მეშვეობით?
2. ახსენით გამოცდილება (იხ. სურ. 8), რომელიც აჩვენებს, რომ სპილენძის თბოგამტარობა მეტია ფოლადის თბოგამტარობაზე.
3. რომელ ნივთიერებებს აქვთ ყველაზე მაღალი და დაბალი თბოგამტარობა? სად გამოიყენება ისინი?
4. რატომ იცავს ბეწვი, ძირი, ბუმბული ცხოველებისა და ფრინველების სხეულზე, ისევე როგორც ადამიანის ტანსაცმელი სიცივისგან?

სავარჯიშო 3

1. რატომ იცავს ღრმა ფხვიერი თოვლი ზამთრის ნათესებს გაყინვისგან?
2. ვარაუდობენ, რომ ფიჭვის დაფების თბოგამტარობა 3,7-ჯერ მეტია, ვიდრე ფიჭვის ნახერხი. როგორ ავხსნათ ასეთი განსხვავება?
3. რატომ არ იყინება წყალი ყინულის სქელი ფენის ქვეშ?
4. რატომ არის გამოთქმა "ბეწვის ქურთუკი თბილი" არასწორი?

ვარჯიში

აიღეთ ჭიქა ცხელი წყალი და ერთდროულად ჩაყარეთ წყალში ლითონის და ხის კოვზი. რომელი კოვზი უფრო სწრაფად გაცხელდება? როგორ ხდება სითბოს გაცვლა წყალსა და კოვზებს შორის? როგორ იცვლება წყლისა და კოვზების შინაგანი ენერგია?

მე-8 კლასში ფიზიკის გაკვეთილის მოკლე შინაარსი: "სითბოს გადაცემის სახეები".

გაკვეთილის მიზნები:

გააცნოს მოსწავლეებს სითბოს გადაცემის სახეები.

სხეულების თბოგამტარობის ახსნის უნარის ჩამოყალიბება მატერიის აგებულების მიხედვით; შეძლოს ვიდეო ინფორმაციის გაანალიზება; ახსნის დაკვირვებულ ფენომენებს.

გაკვეთილის ტიპი:კომბინირებული გაკვეთილი.

დემოები:

1. სითბოს გადაცემა ლითონის ღეროს გასწვრივ.
2. ვერცხლის, სპილენძის და რკინის თბოგამტარობის შედარების ექსპერიმენტის ვიდეო დემონსტრირება.
3. ქაღალდის ბორბლის როტაცია ჩართულ ნათურაზე ან ფილაზე.
4. კალიუმის პერმანგანატით წყლის გაცხელებისას კონვექციური დენების წარმოქმნის ვიდეო დემონსტრირება.
5. ვიდეო დემონსტრაცია მუქი და ღია ზედაპირის მქონე სხეულების გამოსხივებაზე.

გაკვეთილების დროს

ᲛᲔ. ორგანიზების დრო

II. გაკვეთილის თემისა და მიზნების მოხსენება

წინა გაკვეთილზე გაიგეთ, რომ შინაგანი ენერგია შეიძლება შეიცვალოს სამუშაოს შესრულებისას ან სითბოს გადაცემის გზით. დღეს გაკვეთილზე განვიხილავთ, თუ როგორ ხდება შიდა ენერგიის ცვლილება სითბოს გადაცემით.
შეეცადეთ ახსნათ სიტყვა „სითბოს გადაცემა“ (სიტყვა „თბოგადაცემა“ გულისხმობს თერმული ენერგიის გადაცემას). სითბოს გადაცემის სამი გზა არსებობს, მაგრამ მე მათ არ დავასახელებ, თქვენ თვითონ დაასახელებთ თავსატეხების ამოხსნისას.

პასუხები: გამტარობა, კონვექცია, გამოსხივება.
სითბოს გადაცემის თითოეულ ტიპს ცალ-ცალკე გავეცნოთ და მ.ფარადეის სიტყვები გახდეს ჩვენი გაკვეთილის დევიზი: „დაკვირვება, სწავლა, მუშაობა“.

III. ახალი მასალის სწავლა

1. თბოგამტარობა

Უპასუხე კითხვებს:

1. რა მოხდება, თუ ცივ კოვზს ცხელ ჩაიში ჩავყრით? (ცოტა ხნის შემდეგ გათბება).
2. რატომ ცხელდება ცივი კოვზი? (ჩაი სითბოს ნაწილს აძლევდა კოვზს, ნაწილი კი გარემომცველ ჰაერს).
დასკვნა:მაგალითიდან ირკვევა, რომ სითბო შეიძლება გადავიდეს უფრო ცხელი სხეულიდან ნაკლებად გაცხელებულ სხეულზე (ცხელი წყლიდან ცივ კოვზზე). მაგრამ ენერგია ასევე გადადიოდა კოვზის გასწვრივ - მისი გახურებული ბოლოდან ცივში.
3. რის შედეგად ხდება სითბოს გადატანა კოვზის გახურებული ბოლოდან სიცივეზე? (ნაწილაკების მოძრაობისა და ურთიერთქმედების შედეგად)

ცხელ ჩაიში კოვზის გაცხელება სითბოს გამტარობის მაგალითია.

თბოგამტარობა- ენერგიის გადაცემა სხეულის უფრო გახურებული ნაწილებიდან ნაკლებად გახურებულებზე, თერმული მოძრაობისა და ნაწილაკების ურთიერთქმედების შედეგად.

მოდით ექსპერიმენტი:

დააფიქსირეთ სპილენძის მავთულის ბოლო სამფეხის ძირში. მიხაკებს მავთულზე ცვილით ამაგრებენ. ჩვენ გავაცხელებთ სანთლების მავთულის თავისუფალ ბოლოს ან ალკოჰოლური ნათურის ცეცხლზე.

კითხვები:

1. რას ვაკვირდებით? (მიხაკები თანდათან ცვენას იწყებს სათითაოდ, ჯერ ის, ვინც ცეცხლთან უფრო ახლოსაა).
2. როგორ ხდება სითბოს გადაცემა? (მავთულის ცხელი ბოლოდან ცივ ბოლოებამდე).
3. რა დრო დასჭირდება მავთულის მეშვეობით სითბოს გადაცემას? (სანამ მთელი მავთული არ გაცხელდება, ანუ სანამ მთელ მავთულში ტემპერატურა არ გათანაბრდება)
4. რა შეიძლება ითქვას მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარეზე ცეცხლთან უფრო ახლოს მდებარე არეში? (მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ)
5. რატომ თბება მავთულის შემდეგი ნაწილი? (მოლეკულების ურთიერთქმედების შედეგად, ასევე იზრდება მოლეკულების გადაადგილების სიჩქარე მომდევნო მონაკვეთში და იზრდება ამ ნაწილის ტემპერატურა)
6. მოქმედებს თუ არა მოლეკულებს შორის მანძილი სითბოს გადაცემის სიჩქარეზე? (რაც უფრო მცირეა მანძილი მოლეკულებს შორის, მით უფრო სწრაფად ხდება სითბოს გადაცემა)
7. გაიხსენეთ მოლეკულების განლაგება ში მყარიაჰ, სითხეები და აირები. რომელ სხეულებში მოხდება ენერგიის გადაცემის პროცესი უფრო სწრაფად? (უფრო სწრაფად ლითონებში, შემდეგ სითხეებში და აირებში).

უყურეთ ექსპერიმენტის დემონსტრირებას და მოემზადეთ ჩემს კითხვებზე პასუხის გასაცემად.

კითხვები:

1. რომელ ფირფიტაზე ვრცელდება სითბო უფრო სწრაფად და რომელზე ნელა?
2. გააკეთეთ დასკვნა ამ ლითონების თბოგამტარობის შესახებ. (უკეთესი თბოგამტარობა ვერცხლისა და სპილენძისთვის, გარკვეულწილად უარესი რკინისთვის)

გაითვალისწინეთ, რომ ამ შემთხვევაში სითბოს გადაცემის დროს სხეულის გადაცემა არ ხდება.

მატყლს, თმას, ფრინველის ბუმბულს, ქაღალდს, კორპს და სხვა ფოროვან სხეულებს აქვთ ცუდი თბოგამტარობა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ჰაერი შეიცავს ამ ნივთიერებების ბოჭკოებს შორის. ვაკუუმს (ჰაერისგან განთავისუფლებულ სივრცეს) აქვს ყველაზე დაბალი თბოგამტარობა.

მოდი ჩამოვწეროთ მთავარი თბოგამტარობის მახასიათებლები:

მყარ, თხევად და აირებში;

თავად ნივთიერება არ არის გადატანილი;

იწვევს სხეულის ტემპერატურის გათანაბრებას;

სხვადასხვა ორგანოები - განსხვავებული თბოგამტარობა

სითბოს გამტარობის მაგალითები:

1. თოვლი ფოროვანი, ფხვიერი ნივთიერებაა, ის შეიცავს ჰაერს. ამიტომ, თოვლს აქვს ცუდი თბოგამტარობა და კარგად იცავს დედამიწას, ზამთრის ნათესებს, ხეხილს გაყინვისგან.
2. სამზარეულოს ქვაბები დამზადებულია მასალისგან, რომელსაც აქვს ცუდი თბოგამტარობა. ჩაიდანის სახელურები, ტაფები დამზადებულია ცუდი თბოგამტარობის მასალებისგან. ეს ყველაფერი იცავს ხელებს დამწვრობისგან ცხელ საგნებთან შეხებისას.
3. კარგი თბოგამტარობის მქონე ნივთიერებები (ლითონები) გამოიყენება სხეულების ან ნაწილების სწრაფად გასათბობად.

2. კონვექცია

გამოიცანით გამოცანები:

1) გაიხედე ფანჯრის ქვეშ -
გაჭიმულია აკორდეონი
მაგრამ ჰარმონიკა არ უკრავს -
ის ათბობს ჩვენს ბინას ... (ბატარეა)

2) ჩვენი მსუქანი ფედორა
მალე ჭამს.
მაგრამ როცა სავსე ხარ
Fedora-დან - სითბო ... (ღუმელი)

ბატარეები, ღუმელები, გათბობის რადიატორები გამოიყენება ადამიანის მიერ საცხოვრებელი ფართის გასათბობად, უფრო სწორად, მათში ჰაერის გასათბობად. ეს ხდება კონვექციის გამო - სითბოს გადაცემის შემდეგი ტიპი.

კონვექციაარის ენერგიის გადაცემა სითხის ან აირის ჭავლით.
შევეცადოთ ავხსნათ, თუ როგორ ხდება კონვექცია საცხოვრებელ შენობებში.
ჰაერი ბატარეასთან კონტაქტში მისგან თბება, ხოლო გაფართოებისას მისი სიმკვრივე ცივი ჰაერის სიმკვრივეზე ნაკლები ხდება. თბილი ჰაერი, უფრო მსუბუქია, არქიმედეს ძალის ზემოქმედებით ამოდის და მძიმე ცივი ჰაერი იძირება.
შემდეგ ისევ: ცივი ჰაერი აღწევს ბატარეას, თბება, ფართოვდება, მსუბუქდება და ამოდის არქიმედეს ძალის მოქმედებით და ა.შ.
ამ მოძრაობის გამო ოთახში ჰაერი თბება.

ჩართულ ნათურაზე მოთავსებული ქაღალდის ბორბალი იწყებს ბრუნვას.
სცადეთ ახსნათ, როგორ ხდება ეს? (ცივი ჰაერი ნათურაზე გაცხელებისას თბება და ამოდის, ხოლო სპინერი ბრუნავს).

სითხე თბება იმავე გზით. შეხედეთ ექსპერიმენტს წყლის გაცხელებისას კონვექციური დენების დაკვირვებაზე (კალიუმის პერმანგანატის გამოყენებით).

გაითვალისწინეთ, რომ თერმული გამტარებისგან განსხვავებით, კონვექცია გულისხმობს მატერიის გადაცემას და კონვექცია არ ხდება მყარ სხეულებში.

კონვექციის ორი ტიპი არსებობს: ბუნებრივიდა იძულებული.
ამის მაგალითია სითხის გათბობა ქვაბში ან ოთახში ჰაერი ბუნებრივი კონვექცია. მისი წარმოქმნისთვის, ნივთიერებები უნდა გაცხელდეს ქვემოდან ან გაცივდეს ზემოდან. რატომ ზუსტად? თუ ზემოდან ვთბებით, მაშინ სად გადაინაცვლებს წყლის გახურებული ფენები და სად ცივი? (პასუხი: არსად, რადგან გახურებული ფენები უკვე ზევითაა, ხოლო ცივი ფენები დარჩება ქვემოთ)
იძულებითი კონვექცია შეინიშნება, თუ სითხეს ურევენ კოვზით, ტუმბოს ან ვენტილატორით.

კონვექციის მახასიათებლები:

გვხვდება სითხეებსა და აირებში, შეუძლებელია მყარ სხეულებში და ვაკუუმში;

თავად ნივთიერება გადადის;

ნივთიერებები უნდა გაცხელდეს ქვემოდან.

კონვექციის მაგალითები:

1) ცივი და თბილი ზღვის და ოკეანის დინება,
2) ატმოსფეროში ჰაერის ვერტიკალური მოძრაობა იწვევს ღრუბლების წარმოქმნას;
3) სითხეებისა და აირების გაგრილება ან გათბობა სხვადასხვა ტექნიკურ მოწყობილობებში, მაგალითად, მაცივრებში და ა.შ., უზრუნველყოფილია ძრავების წყლის გაგრილება.
შიგაწვის.

3. რადიაცია

ეს ყველამ იცისმზე დედამიწაზე სითბოს მთავარი წყაროა. დედამიწა მისგან 150 მილიონი კილომეტრის დაშორებით მდებარეობს. როგორ გადაეცემა სითბო მზიდან დედამიწაზე?
დედამიწასა და მზეს შორის, ჩვენი ატმოსფეროს გარეთ, მთელი სივრცე ვაკუუმია. ჩვენ ვიცით, რომ სითბოს გამტარობა და კონვექცია არ შეიძლება მოხდეს ვაკუუმში.
როგორ ხდება სითბოს გადაცემა? აქ სხვა ტიპის სითბოს გადაცემა ხორციელდება - გამოსხივება.

რადიაცია არის სითბოს გადაცემა, რომელშიც ენერგია გადადის ელექტრომაგნიტური სხივებით.

იგი განსხვავდება სითბოს გამტარობისა და კონვექციისგან იმით, რომ სითბო ამ შემთხვევაში შეიძლება გადავიდეს ვაკუუმში.

ნახეთ ვიდეო რადიაციის შესახებ.

ყველა სხეული ასხივებს ენერგიას: ადამიანის სხეული, ღუმელი, ელექტრო ნათურა.
რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, მით მეტია თერმული გამოსხივება.

სხეულები არა მხოლოდ ასხივებენ ენერგიას, არამედ შთანთქავენ მას.
უფრო მეტიც, მუქი ზედაპირები უკეთესად შთანთქავენ და ასხივებენ ენერგიას, ვიდრე მსუბუქი ზედაპირის მქონე სხეულები.

რადიაციის მახასიათებლები:

გვხვდება ნებისმიერ ნივთიერებაში;

რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, მით უფრო ინტენსიურია გამოსხივება;

ხდება ვაკუუმში;

ბნელი სხეულები უკეთესად შთანთქავენ გამოსხივებას, ვიდრე მსუბუქი სხეულები და უკეთესად ასხივებენ.

სხეულის რადიაციის გამოყენების მაგალითები:

რაკეტების, საჰაერო ხომალდების, ბურთების, თანამგზავრების, თვითმფრინავების ზედაპირები შეღებილია ვერცხლის საღებავით, რათა არ გაცხელდეს მზემ. თუ პირიქით, საჭიროა მზის ენერგიის გამოყენება, მაშინ მოწყობილობების ნაწილები მუქ ფერშია შეღებილი.
ადამიანები ზამთარში ატარებენ მუქ ტანსაცმელს (შავი, ლურჯი, დარიჩინისფერი), ისინი უფრო თბილია, ზაფხულში კი ღია (კრემისფერი, თეთრი ფერები). ბინძური თოვლი მზიან ამინდში უფრო სწრაფად დნება, ვიდრე სუფთა თოვლი, რადგან მუქი ზედაპირის მქონე სხეულები უკეთ შთანთქავენ მზის გამოსხივებას და უფრო სწრაფად თბება.

IV. მიღებული ცოდნის კონსოლიდაცია ამოცანების მაგალითებზე

თამაში "სცადე, ახსენი".

სანამ სათამაშო მოედანი იქნებით ექვსი ამოცანებით, შეგიძლიათ აირჩიოთ ნებისმიერი. ყველა დავალების შესრულების შემდეგ გაიხსნება ბრძნული გამონათქვამიდა ის, ვინც ძალიან ხშირად წარმოთქვამს ტელეეკრანიდან.

1. რომელი სახლი უფრო თბილია ზამთარში, თუ კედლების სისქე ერთნაირია?უფრო თბილი შიგნით ხის სახლი, ვინაიდან ხე შეიცავს 70% ჰაერს, ხოლო აგური 20%. ჰაერი სითბოს ცუდი გამტარია. ბოლო დროს თბოგამტარობის შესამცირებლად მშენებლობაში გამოიყენება "ფოროვანი" აგური.

2. როგორ გადაეცემა ენერგია სითბოს წყაროდან ბიჭს?ღუმელთან მჯდომ ბიჭს ენერგია ძირითადად სითბოს გამტარობით გადაეცემა.

3. როგორ გადაეცემა ენერგია სითბოს წყაროდან ბიჭს?
ქვიშაზე მწოლიარე ბიჭს მზის ენერგია გადაეცემა გამოსხივებით, ხოლო ქვიშიდან სითბოს გამტარობით.

4. ამ ვაგონებიდან რომელ გადაიზიდება მალფუჭებადი პროდუქტები? რატომ?მალფუჭებადი პროდუქტების ტრანსპორტირება ხდება შეღებილი ვაგონებით თეთრი ფერი, ვინაიდან ასეთი მანქანა მზის სხივებით ნაკლებად თბება.

5. რატომ არ იყინებიან წყლის ფრინველები და სხვა ცხოველები ზამთარში?
ბეწვს, მატყლს, ძირს აქვს ცუდი თბოგამტარობა (ჰაერის არსებობა ბოჭკოებს შორის), რაც საშუალებას აძლევს ცხოველის სხეულს შეინახოს სხეულის მიერ წარმოებული ენერგია და დაიცვას თავი გაგრილებისგან.

6. რატომ კეთდება ფანჯრის ჩარჩოები ორმაგი?
ჩარჩოებს შორის არის ჰაერი, რომელსაც აქვს ცუდი თბოგამტარობა და იცავს სითბოს დაკარგვისგან.

"სამყარო იმაზე საინტერესოა, ვიდრე ჩვენ ვფიქრობთ", ალექსანდრე პუშნოი, გალილეოს პროგრამა.

V. გაკვეთილის შეჯამება

სითბოს გადაცემის რა ტიპებს ვიცნობთ?
- დაადგინეთ, თუ რომელი ტიპის სითბოს გადაცემა თამაშობს მთავარ როლს შემდეგ სიტუაციებში:

ა) ქვაბში წყლის გაცხელება (კონვექცია);
ბ) ადამიანი თბება ცეცხლით (რადიაციით);
გ) მაგიდის ზედაპირის გათბობა ჩართული მაგიდის სანათიდან (რადიაციული);
დ) მდუღარე წყალში ჩაძირული ლითონის ცილინდრის გათბობა (თბოგამტარობა).

VI. Საშინაო დავალება

§ 4, 5, 6, მაგ. 1 (3), მაგ. 2(1), მაგ. 3(1) - წერილობით.

VII. ანარეკლი

გაკვეთილის ბოლოს ვიწვევთ მოსწავლეებს განიხილონ გაკვეთილი: რა მოეწონათ, რისი შეცვლა სურთ, შეაფასონ გაკვეთილზე მონაწილეობა.

ადამიანებს ასევე აქვთ განსხვავებული თბოგამტარობა, ზოგი ფუმფულასავით თბილია, ზოგი კი რკინას ჰგავს.

იური სერეჟკინი

სიტყვა "ასევე" ზემოხსენებულ განცხადებაში გვიჩვენებს, რომ "თერმული კონდუქტომეტრის" კონცეფცია გამოიყენება მხოლოდ პირობითად. მიუხედავად იმისა, რომ…

იცოდით: ბეწვის ქურთუკი არ ათბობს, ის მხოლოდ ინარჩუნებს სითბოს, რომელსაც ადამიანის სხეული გამოიმუშავებს.

ეს ნიშნავს, რომ ადამიანის სხეულს აქვს სითბოს გატარების უნარი პირდაპირი და არა მხოლოდ გადატანითი მნიშვნელობით. ეს ყველაფერი პოეზიაა, ფაქტობრივად, ჩვენ შევადარებთ გამათბობლებს თბოგამტარობის თვალსაზრისით.

თქვენ უკეთ იცით, რადგან თქვენ თავად აკრიფეთ საძიებო სისტემაში "გამათბობლების თერმული კონდუქტომეტრული". კონკრეტულად რისი გაგება გინდოდა? და თუ ხუმრობის გარეშე, მაშინ მნიშვნელოვანია იცოდეთ ამ კონცეფციის შესახებ, რადგან სხვადასხვა მასალა ძალიან განსხვავებულად იქცევა გამოყენებისას. მნიშვნელოვანი, თუმცა არა საკვანძო პუნქტი არჩევანში არის სწორედ მასალის წარმართვის უნარი თერმული ენერგია. თუ არასწორ თბოიზოლაციის მასალას აირჩევთ, ის უბრალოდ არ შეასრულებს თავის ფუნქციას, კერძოდ, ოთახში სითბოს შენარჩუნებას.

ნაბიჯი 2: თეორიის კონცეფცია

დან სკოლის კურსიფიზიკოსებს დიდი ალბათობით ახსოვთ, რომ სითბოს გადაცემის სამი ტიპი არსებობს:

• კონვექცია;
• რადიაცია;
• თბოგამტარობა.

ასე რომ, თბოგამტარობა არის სითბოს გადაცემის ან თერმული ენერგიის მოძრაობა. ეს დაკავშირებულია სხეულის შინაგან სტრუქტურასთან. ერთი მოლეკულა ენერგიას გადასცემს მეორეს. ახლა გინდა პატარა ტესტი?

რომელი ტიპის ნივთიერება გადასცემს (გადასცემს) ყველაზე მეტ ენერგიას?

• მყარი სხეულები?
• სითხეები?
• აირები?

მართალია, მყარი სხეულების კრისტალური ბადე ყველაზე მეტად ენერგიას გადასცემს. მათი მოლეკულები უფრო ახლოს არიან ერთმანეთთან და ამიტომ შეუძლიათ უფრო ეფექტურად ურთიერთქმედება. გაზებს აქვთ ყველაზე დაბალი თბოგამტარობა. მათი მოლეკულები ერთმანეთისგან ყველაზე დიდ მანძილზეა.

ნაბიჯი 3: რა შეიძლება იყოს გამათბობელი

ჩვენ ვაგრძელებთ საუბარს გამათბობლების თბოგამტარობის შესახებ. ყველა სხეული, რომელიც ახლოს არის, მიდრეკილია გაათანაბროს ტემპერატურა ერთმანეთთან. სახლი ან ბინა, როგორც ობიექტი, ცდილობს გაათანაბროს ტემპერატურა ქუჩასთან. შეუძლია თუ არა ყველა სამშენებლო მასალას იყოს იზოლატორი? არა. მაგალითად, ბეტონი საშუალებას აძლევს სითბოს გადინება თქვენი სახლიდან ქუჩაში ძალიან სწრაფად, ამიტომ გათბობის მოწყობილობას არ ექნება დრო, რომ შეინარჩუნოს სასურველი ტემპერატურა ოთახში. თბოგამტარობის კოეფიციენტი იზოლაციისთვის გამოითვლება ფორმულით:

სადაც W არის ჩვენი სითბოს ნაკადი, ხოლო m2 არის იზოლაციის ფართობი ერთი კელვინის ტემპერატურული სხვაობით (ეს უდრის ერთ გრადუს ცელსიუსს). ჩვენი ბეტონისთვის ეს კოეფიციენტი არის 1.5. ეს ნიშნავს, რომ პირობითად, ერთი კვადრატული მეტრი ბეტონის ტემპერატურული სხვაობით ცელსიუსის გრადუსამდე შეუძლია წამში 1,5 ვატი თერმული ენერგიის გავლა. მაგრამ, არის მასალები 0,023 კოეფიციენტით. ნათელია, რომ ასეთი მასალები ბევრად უკეთესად შეეფერება გამათბობლების როლს. სისქეს აქვს მნიშვნელობა, გეკითხებით? უკრავს. მაგრამ, აქ მაინც ვერ დაივიწყებთ სითბოს გადაცემის კოეფიციენტს. იგივე შედეგის მისაღწევად დაგჭირდებათ ბეტონის კედელი 3,2 მ სისქით ან ქაფის პლასტმასის ფურცელი 0,1 მ სისქით.აშკარაა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ბეტონი ტექნიკურად შეიძლება იყოს გამათბობელი, ეს ეკონომიკურად არ არის შესაძლებელი. Ამიტომაც:

იზოლაცია შეიძლება ეწოდოს მასალას, რომელიც ატარებს ყველაზე ნაკლებ თერმულ ენერგიას თავის მეშვეობით, რაც ხელს უშლის მას ოთახიდან გასვლას და ამავე დროს რაც შეიძლება ნაკლებს ჯდება.

საუკეთესო სითბოს იზოლატორი არის ჰაერი. ამიტომ, ნებისმიერი იზოლაციის ამოცანაა შექმნას ფიქსირებული ჰაერის უფსკრული მის შიგნით ჰაერის კონვექციის (მოძრაობის) გარეშე. ამიტომ, მაგალითად, ქაფის პლასტმასის 98% ჰაერია. ყველაზე გავრცელებული საიზოლაციო მასალებია:

• Styrofoam;
• წნეხილი პოლისტიროლის ქაფი;
• მინერალური ბამბა;
• პენოფოლი;
• პენოიზოლი;
• ქაფის მინა;
• პოლიურეთანის ქაფი (PPU);
• Ecowool (ცელულოზა);

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი მასალის თბოიზოლაციის თვისებები ამ ზღვრებთან ახლოსაა. ასევე გასათვალისწინებელია: რაც უფრო მაღალია მასალის სიმკვრივე, მით უფრო მეტ ენერგიას ატარებს იგი თავის მეშვეობით. გახსოვთ თეორიიდან? რაც უფრო ახლოს არის მოლეკულები, მით უფრო ეფექტურად მიმდინარეობს სითბო.

ნაბიჯი 4: შედარება. გამათბობლების თბოგამტარობის ცხრილი

ცხრილში მოცემულია გამათბობლების შედარება მწარმოებლების მიერ გამოცხადებული თერმული კონდუქტომეტრული თვალსაზრისით და შეესაბამება GOST-ებს:

თბოგამტარობის შედარებითი ცხრილი სამშენებლო მასალები, რომლებიც არ ითვლება გამათბობლად:

სითბოს გადაცემის სიჩქარე მიუთითებს მხოლოდ ერთი მოლეკულიდან მეორეზე სითბოს გადაცემის სიჩქარეზე. რეალური ცხოვრებისთვის ეს მაჩვენებელი არც ისე მნიშვნელოვანია. მაგრამ თქვენ არ შეგიძლიათ გააკეთოთ კედლის თერმული გაანგარიშების გარეშე. სითბოს გადაცემის წინააღმდეგობა არის თერმული კონდუქტომეტრის ორმხრივი. ჩვენ ვსაუბრობთ მასალის (იზოლაციის) უნარზე, შეინარჩუნოს სითბოს ნაკადი. სითბოს გადაცემის წინააღმდეგობის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გაყოთ სისქე თბოგამტარობის კოეფიციენტზე. ქვემოთ მოყვანილი მაგალითი გვიჩვენებს 180 მმ სისქის სხივისგან დამზადებული კედლის თერმული წინააღმდეგობის გაანგარიშებას.

როგორც ხედავთ, ასეთი კედლის თერმული წინააღმდეგობა იქნება 1.5. Საკმარისი? ეს დამოკიდებულია რეგიონზე. მაგალითი გვიჩვენებს კრასნოიარსკის გაანგარიშებას. ამ რეგიონისთვის შემომფარველი სტრუქტურების წინააღმდეგობის საჭირო კოეფიციენტი დადგენილია 3.62-ზე. პასუხი ნათელია. კიევისთვისაც კი, რომელიც გაცილებით სამხრეთით არის, ეს მაჩვენებელი 2,04-ია.

თერმული წინააღმდეგობა არის თერმული კონდუქტომეტრული ურთიერთმიმართება.

ეს ნიშნავს, რომ შესაძლებლობები ხის სახლისითბოს დაკარგვის წინააღმდეგობა საკმარისი არ არის. დათბობა აუცილებელია და უკვე, რა მასალით - გამოთვალეთ ფორმულის მიხედვით.

ნაბიჯი 5: დამონტაჟების წესები

აღსანიშნავია, რომ ყველა ზემოაღნიშნული მაჩვენებელი მოცემულია მშრალი მასალებისთვის. თუ მასალა დასველდება, ის დაკარგავს თავის თვისებებს მინიმუმ ნახევარით, ან თუნდაც გადაიქცევა "ნაწიბურად". ამიტომ აუცილებელია თბოიზოლაციის დაცვა. სტიროპომი ყველაზე ხშირად იზოლირებულია სველი ფასადის ქვეშ, რომელშიც იზოლაცია დაცულია თაბაშირის ფენით. წყალგაუმტარი მემბრანა გამოიყენება მინერალურ ბამბაზე, რათა თავიდან აიცილოს ტენიანობა.

კიდევ ერთი წერტილი, რომელიც ყურადღებას იმსახურებს, არის ქარის დაცვა. გამათბობლებს აქვთ განსხვავებული ფორიანობა. მაგალითად, შევადაროთ გაფართოებული პოლისტიროლის დაფები და მინერალური ბამბა. თუ პირველი გამოიყურება მყარი, მეორე აშკარად აჩვენებს ფორებს ან ბოჭკოებს. ამიტომ, თუ თქვენ ამონტაჟებთ ბოჭკოვანი თბოიზოლაციას, როგორიცაა მინერალური ბამბა ან ეკობამბა, ქარის ღობეზე, აუცილებლად იზრუნეთ ქარისგან დაცვაზე. წინააღმდეგ შემთხვევაში, იზოლაციის კარგი თერმული შესრულება არ იქნება სასარგებლო.

დასკვნები

ასე რომ, ჩვენ განვიხილეთ, რომ გამათბობლების თბოგამტარობა არის მათი უნარი გადაიტანონ თერმული ენერგია. თბოიზოლატორმა არ უნდა გაათავისუფლოს სახლის გათბობის სისტემის მიერ წარმოქმნილი სითბო. ნებისმიერი მასალის მთავარი ამოცანაა ჰაერის შენარჩუნება. ეს არის გაზი, რომელსაც აქვს ყველაზე დაბალი თბოგამტარობა. შენობის თბოიზოლაციის სწორი კოეფიციენტის გასარკვევად ასევე აუცილებელია კედლის თბომედეგობის გამოთვლა. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები ამ თემაზე, გთხოვთ დატოვოთ ისინი კომენტარებში.

სამი საინტერესო ფაქტი თბოიზოლაციის შესახებ

• თოვლი ბუნაგში დათვს სითბოს იზოლატორად ემსახურება.
• ტანსაცმელი ასევე სითბოს იზოლატორია. ჩვენ არ ვართ ძალიან კომფორტული, როდესაც ჩვენი სხეული ცდილობს ტემპერატურის გათანაბრებას ტემპერატურასთან. გარემო, რომელიც შეიძლება იყოს -30 გრადუსი, ნაცვლად ჩვეულებრივი 36.6-ისა.
• საბანი არის თბოიზოლატორი. ის არ აძლევს ადამიანის სხეულის სითბოს გაქცევის საშუალებას.

ბონუსი

როგორც ბონუსი ცნობისმოყვარეებისთვის, რომლებმაც ბოლომდე წაიკითხეს თერმული კონდუქტომეტრული საინტერესო ექსპერიმენტი: