If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Agar veb-filtrlardan foydalanayotgan boʻlsangiz *.kastatic.org va *.kasandbox.org domenlariga ruxsat berilganligini tekshirib koʻring.

Asosiy kontent

Issiqlik oʻtkazuvchanlik nima?

Issiqlik jism orqali qanchalik tez oʻtishini bilish uchun quyidagi maqolani oʻqing.

Issiqlik oʻtkazuvchanlik nima?

Qishda hammom plitkasida yurish yoqimsiz, chunki u gilamga qaraganda ancha sovuqroq. Bu qiziq, chunki gilam va plitkalar odatda bir xil haroratda (yaʼni xona haroratida) boʻladi. Biz guvoh boʻlgan bu hodisa turli xil materiallar issiqlikni har xil tezlikda oʻtkazishi bilan izohlanadi. Plitka va toshlar gilam va matolarga qaraganda issiqlikni tezroq tashiydi, shuning uchun qishda plitka va toshlar sovuqroq tuyuladi, chunki ular issiqlikni oyogʻingizdan gilamga qaraganda tezroq oʻtkazadi.
Umuman olganda, elektr tokining yaxshi oʻtkazgichlari (mis, alyuminiy, oltin va kumush kabi metallar) yaxshi issiqlik oʻtkazgichlari hamdir, shu bilan birga, elektr tokining izolyatorlari (yogʻoch, plastmassa va kauchuk) esa issiqlikning yomon oʻtkazgichlaridir. Quyidagi rasmda har xil haroratdagi ikki jismning molekulalari koʻrsatilgan. Issiq jismdagi molekulaning oʻrtacha kinetik energiyasi sovuqroq jismga nisbatan kattaroq. Agar ikkita molekula toʻqnashsa, issiq molekuladan sovuq molekulaga energiya uzatiladi. Barcha toʻqnashuvlarning yigʻindisi issiq tanadan sovuqroq tanaga issiqlik oqimini keltirib chiqaradi. Biz jismlar orasida issiqlikning bunday uzatilishini issiqlik oʻtkazuvchanlik deb ataymiz.

Surat: turli haroratdagi ikkita jismning molekulalari har xil oʻrtacha kinetik energiyaga ega. Taʼsir vaqtida yuzaga keladigan toʻqnashuvlar energiyani yuqori haroratli hududlardan past haroratli hududlarga oʻtkazishga moyildir. (Surat manbasi: Openstax College Physics)

Issiqlik oʻtkazuvchanlikning tezligi formulasi qanday?

Issiqlik oʻtkazuvchanlik tezligiga taʼsir qiluvchi toʻrtta omil (k, A, ΔT, d) mavjud. Ushbu toʻrt omil (kattalik) quyidagi tenglamaga kiritilgan va u tajribalar bilan tasdiqlangan.
Qt=kAΔTd
Q harfi t vaqtda uzatilgan issiqlik miqdorini bildiradi, k – bu materialning issiqlik oʻtkazuvchanlik doimiysi, A – bu materialning issiqlik uzatilayotgan qismi yuzi, ΔT – materialning bir tomoni va boshqa tomoni oʻrtasidagi harorat farqi, d esa materialning qalinligidir. Ushbu omillarni quyidagi rasmda vizual ravishda koʻrish mumkin.
Rasm: issiqlik oʻtkazuvchanlik har qanday materialda kuzatiladi, bu yerda toʻrtburchak shaklida deraza oynasi yoki morj terisi koʻrsatilgan. (Surat manbasi: Openstax College Physics)

Issiqlik oʻtkazuvchanlik tenglamasidagi har bir had nimani ifodalaydi?

Issiqlik oʻtkazuvchanlik tenglamasida Qt=kAΔTd biz tushunishimiz kerak boʻlgan narsalar koʻp. Har bir had individual nimani bildirishini birma-bir koʻrib oʻtaylik.
Qt: tenglikning chap tarafidagi had (Qt) har sekundda qancha joul issiqlik miqdori uzatilganini anglatadi. Demak, Qt ning birligi joulsekund=vatt
k: koʻpaytuvchi k issiqlik oʻtkazuvchanlik doimiysi deyiladi. Issiqlik oʻtkazuvchanlik doimiysi k issiqlik energiyasini yaxshi oʻtkazadigan materiallar uchun (metall va tosh kabi) kattaroq, k issiqlikni yomon oʻtkazadigan materiallar uchun esa (havo va yogʻoch kabi) kichikdir.
ΔT: issiqlik oqimi oʻtkazuvchan materiallar oʻrtasidagi harorat farqi ΔT=TissiqTsovuq ga toʻgʻri proporsional. Shuning uchun siz qaynoq suvdan iliq joʻmrak suvidan koʻra qattiqroq kuyasiz. Aksincha, agar harorat bir xil boʻlsa, issiqlik uzatish tezligi nolga tenglashadi va muvozanatga erishiladi.
A: toʻqnashuvlar soni yuza ortgani sayin koʻpayishi sababli issiqlik oʻtkazuvchanlik A taʼsir yuzasiga bogʻliq. Agar siz sovuq devorga kaftingiz bilan tegsangiz, qoʻlingiz barmogʻingiz bilan teggandan koʻra tezroq soviydi.
d: oʻtkazuvchanlik mexanizmidagi uchinchi omil – bu issiqlik oʻtkazadigan materialning qalinligi d. Yuqoridagi rasmda har ikki tomonining harorati har xil boʻlgan plitalar koʻrsatilgan. Aytaylik, T2 T1 dan katta, shuning uchun issiqlik chapdan oʻngga oʻtadi. Issiqlikning chapdan oʻngga oʻtishi bir qator molekulyar toʻqnashuvlar bilan amalga oshadi. Material qanchalik qalin boʻlsa, teng miqdordagi issiqlikni oʻtkazish uchun shuncha koʻp vaqt kerak boʻladi. Ushbu model nega qalin kiyimlar qishda yupqa kiyimlarga qaraganda issiqroq ekanini va nega Arktikadagi sutemizuvchilar oʻzlarini qalin pufak bilan himoya qilishini tushuntiradi.

Nega metallar yozda issiq, qishda sovuq boʻladi?

Issiqlik oʻtkazuvchanligi k yuqori boʻlgan materiallar (metallar va toshlar singari) issiqlikni har qanaqasiga yaxshi oʻtkazadi, yaʼni materialdan jismga yoki jismdan materialga. Shu sababli agar siz qoʻlingiz bilan sovuqroq metall jismga teginsangiz, metall issiqlik energiyasini tezda sizning qoʻlingizdan tashqi muhitga uzatadi, siz esa metalni juda sovuq his qilasiz. Xuddi shunga oʻxshab, agar metall teringizning haroratidan issiqroq boʻlsa, metall issiqlik energiyasini tezda sizning qoʻlingizga oʻtkazib yuboradi va siz bu metallni issiq his qilasiz.
Shu sababli qishda beton oyoqlarimizga sovuq (beton oyogʻimizdan issiqlikni tez oʻtkazadi), yozda esa issiq tuyuladi (beton oyogʻimizga issiqlikni tezda uzatadi).

Issiqlik oʻtkazuvchanlikka doir masalalar qanday yechiladi?

1-masala: derazani yangilash

Bir odam uyidagi derazani oʻzgartirmoqchi, biroq u derazaning issiqlik oʻtkazuvchanligini oʻzgartirmoqchi emas. Eski deraza A yuza, d qalinlik va k issiqlik oʻtkazuvchanlik doimiysiga ega.
Derazaga kiritiladigan quyidagi oʻzgarishlarning qaysi biri uning issiqlik oʻtkazuvchanligiga taʼsir qilmaydi? (Bitta javobni tanlang)
Bitta javobni tanlang:

2-masala: derazaning issiqlik yoʻqotishi

Uyingizdagi bir tarafli derazaning eni 0,65 m, boʻyi 1,25 m va qalinligi 2 cm. Shishaning issiqlik oʻtkazuvchanlik doimiysi 0,84JsmoC. Koʻchadagi harorat oʻzgarmas 5o C va xona ichkarisining harorati 20o C.
Xonadan bir soatda deraza orqali necha joul energiya chiqib ketadi?
Yechim:
Qt=kAΔTd(Yechishni issiqlik oʻtkazuvchanlik tezligi formulasini yozishdan boshlang)
Q=tkAΔTd(Q ni qoldirish uchun tenglikning ikkala tarafini t ga koʻpaytiring)
Q=(3600 s)kAΔTd(vaqt 1 soat, yaʼni 3600 sekundga teng)
Q=(3600 s)(0,84JsmoC)AΔTd(shisha uchun k ning qiymatini qoʻying)
Q=(3600 s)(0,84JsmoC)(0,8125 m2)ΔTd(yuza  balandlik×eni=0,65 m×1,25 m=0,8125 m2 ga teng) 
Q=(3600 s)(0,84JsmoC)(0,8125 m2)(15oC)d(ΔT=TissiqTsovuq=20oC5oC=15oC)
Q=(3600 s)(0,84JsmoC)(0,8125 m2)(15oC)0,02 m(qalinlik d metrda boʻlishi kerak, 2 cm=0,02 m)
Q=1,84×106 J(hisoblang va nishonlang)