Përçueshmëria është aftësia e një trupi ose materiali për të transmetuar nxehtësinë. Duke vepruar kështu, ai lëviz përmes një objekti të fortë ose nga një objekt në tjetrin, sepse të dy janë në kontakt me njëri-tjetrin. Kjo është mënyra e vetme që nxehtësia të kalojë nëpër të gjithë trupin. Shtrohet pyetja: "Si e përcjell ajri dhe materialet e tjera nxehtësinë?" Zbulojeni në artikull!
Përçueshmëri termike
Aftësia për të transferuar nxehtësinë brenda një objekti quhet përçueshmëri termike. Kjo veti shënohet me shkronjën k dhe matet në W / (m × K). Vlerat e përçueshmërisë termike ndryshojnë për materiale të ndryshme. Pra, ari, argjendi dhe bakri kanë përçueshmëri të lartë termike. Nga rruga, këto materiale janë gjithashtu përçues të mirë të energjisë elektrike. Si e përcjell ajri nxehtësinë? Përgjigja është e shkurtër: është një dirigjent i dobët. Përçueshmëria e lartë e arit, argjendit dhe bakrit është për faktin se elektronet që janë përgjegjëse për transferimin e ngarkesës marrin pjesë edhe në transferimin e energjisë termike.
Por materialet si qelqi dhe leshi mineral kanë përçueshmëri të ulët termike. Kjo shpjegohet me faktin se ato kanë shumë pak elektrone "të lira" për transferimin e energjisë termike brenda trupit të ngurtë. Materialet e këtij lloji quhen izolues. Shkalla e transferimit të nxehtësisë (d.m.th., shkalla e lëvizjes së energjisë termike) varet drejtpërdrejt nga përçueshmëria termike, ndryshimi i temperaturës dhe zona e kontaktit dhe materiali që posedon trupi. Për të njëjtën arsye, nuk mund të thuhet se ajri e përcjell mirë nxehtësinë.
Nëse materiali është një përcjellës i mirë i nxehtësisë, atëherë ai lëviz shpejt nëpër trup. Metalet përdoren gjerësisht për qëllime të transferimit të nxehtësisë pasi ato kanë veti që lejojnë qarkullimin e nxehtësisë duke përballuar njëkohësisht temperaturat ekstreme që lidhen me ngrohjen.
Janë elektronet që janë përgjegjëse për transferimin e energjisë termike, si dhe të ngarkesës elektrike. Prandaj, metalet janë përcjellës të mirë të nxehtësisë dhe energjisë elektrike! Këtu qëndron përgjigja e pyetjes: "Pse ajri është një përcjellës i dobët i nxehtësisë?"
Megjithatë, mos e ngatërroni përçueshmërinë elektrike (e cila lidhet me ngarkesën e elektroneve) kur keni parasysh përçueshmërinë termike (që lidhet me transferimin e energjisë së elektroneve).
Ne e vërtetojmë me përvojë
Provoni të mbani një skaj të një shufre metalike mbi një flakë - pas disa minutash ajo do të nxehet.
Tani mbajeni fundin e një shkopi prej druri në një flakë dhe fundi do të nxehet aq shumë sa përfundimisht do të marrë zjarr. Megjithatë, fundi i shkopit për të cilinju qëndroni, qëndroni relativisht të qetë.
Nxehtësia nuk përhapet në të gjithë vëllimin e trupit për shkak të përbërjes së tij: struktura e saj e bën të vështirë që elektronet të transferojnë nxehtësinë përmes materialit.
Kështu, përvoja e përditshme tregon se druri nuk është një përcjellës i mirë i nxehtësisë. Nëse keni parë ndonjëherë një pjesë druri nën një mikroskop, me siguri keni vënë re strukturën e drurit: ai përbëhet nga qeliza individuale që veprojnë si izolues, sepse ato nuk janë të ndërlidhura. Qelitë janë të shpërndara si gurë në përrua. Nxehtësia udhëton shumë më ngadalë nëpër një material të tillë sesa në metale, ku atomet janë të lidhur së bashku në një "rrjetë" tredimensionale.
Ajri është një përcjellës i dobët i nxehtësisë. Përvoja e jetës së përditshme tregon: mbani mend strukturën e dritareve. Ato përbëhen gjithmonë nga të paktën dy gota, midis të cilave ka një "jastëk" ajri. Kjo shtresë ndihmon për të mbajtur nxehtësinë në dhomë pa e lëshuar atë jashtë.
Pra, nëse energjia termike aplikohet drejtpërdrejt në një pjesë të një objekti të ngurtë, elektronet në objekt ngacmohen. Kjo rezulton në dridhje të rrjetës atomike që udhëtojnë nëpër objekt, duke rritur temperaturën ndërsa kalojnë. Sa më afër lidhjet brenda një trupi të ngurtë, aq më i shpejtë është transferimi i nxehtësisë.
Lëngjet janë përcjellës të dobët të nxehtësisë
Nëse rregulloni një kub akulli në fund të një provëz me ujë (duhet të përdorni një peshë për ta bërë këtë, përndryshe do të notojë në sipërfaqe, kështu qësi akulli ka një densitet më të ulët se uji) dhe më pas ngrohni ujin në majë të tubit, do të zbuloni se uji do të vlojë në majë të tubit dhe kubi i akullit do të mbetet i ngrirë.
Kjo për faktin se uji është një përcjellës i dobët i nxehtësisë. Pjesa më e madhe e nxehtësisë do të lëvizë në një rrymë konvekcioni brenda ujit në krye të tubit, vetëm një pjesë e vogël e saj do të zhytet në kubin e akullit.
Si e përcjell ajri nxehtësinë?
Ajri është një koleksion gazesh. Edhe pse është e shkëlqyer për konvekcion, sasia e nxehtësisë që mund të transferojë është minimale sepse masa e vogël e materies nuk mund të ruajë shumë nxehtësi - kjo është arsyeja pse nuk konsiderohet një përcjellës i mirë. Vetitë izoluese të ajrit përdoren nga njerëzimi në jetën e përditshme. Pra, ato përdoren për të izoluar ftohës në muret e një ndërtese. Edhe puna e një termos bazohet në faktin se ajri nuk e përcjell mirë nxehtësinë. Ka vërtet shumë shembuj!
Pra, çfarë po e shkakton këtë fenomen? Për shkak se ajri nuk është i dendur, ekziston një sasi e caktuar e masës në dispozicion për të transferuar energjinë termike përmes përcjelljes. Prandaj, është një përcjellës i dobët, por një izolant i shkëlqyer. Sidoqoftë, përgjigja e pyetjes: "A e përcjell ajri nxehtësinë?" - jo aq e qartë. Pra, merrni parasysh fenomenet e mëposhtme.
Rrezatimi është transferimi i energjisë përmes valëve ose grimcave të ngacmuara. Ajri krijon një hendek termik që nuk lejon që energjia termike ta kapërcejë atë. Nxehtësia duhet të rrezatohet nga sipërfaqja nëgrimcat e ajrit, atëherë duhet të rrezatohet nga ajri në sipërfaqen e kundërt. Nxehtësia lëviz shumë ngadalë ndërmjet tre materialeve dhe pjesa më e madhe e energjisë së nxehtësisë së transferuar absorbohet në ajër.
Konvekcioni është lëvizja e nxehtësisë përmes një lëngu ose gazi për shkak të zvogëlimit të densitetit për shkak të thithjes së nxehtësisë. Në këtë rast, vetitë e ajrit bëhen jashtëzakonisht të dobishme. Ai gjithashtu lëviz lart duke transferuar nxehtësinë nga një enë ose hapësirë e izoluar. Prandaj, konvekcioni përdoret për të hequr nxehtësinë dhe mund të përdoret për të ftohur sipërfaqen. Shpërndarja e nxehtësisë përmes konvekcionit në ajër është disi joefikase, megjithatë përdoret për shumë qëllime ftohjeje. Po, ajri është një përcjellës i dobët i nxehtësisë.
Shembuj izolimi
Izolimi përdoret për shumë qëllime. Disa prej tyre përfshijnë ftohjen e pijeve dhe ushqimit, krijimin e boshllëqeve të ajrit në mure dhe futjen e xhepave të ajrit në enët e kuzhinës. Karakteristikat se si ajri e përcjell nxehtësinë zbatohen edhe për shkumën izoluese.
Përfundim
Përçueshmëria është kalimi i nxehtësisë nëpër një trup të ngurtë. Ai ndryshon nga fenomeni i konvekcionit në atë që asnjë lëvizje e materies nuk ndodh gjatë procesit. Tani e dimë nëse ajri e përcjell mirë nxehtësinë dhe pse.
