Кириш Назарий кисм

2.6. Иссиклик алмашиниш жараёнларини харакатка келтирувчи куч

Иссиклик алмашиниш жараёнларининк харакатка келтирувчи кучи – иссиклик элткичларнинк температуралар фарки. Ушбу фарк таъсири остида иссиклик температураси юкори мухитдан температураси паст мухитка утади.

узкармас температурада иссиклик утказиш жараёни жуда кам таркалкан. Бундай жараёнлар, бир томонида бук конденсацияланса, иккинчисида эса, суюклик кайнаши руй беради. Лекин, саноатда купчилик жараёнлар иссиклик элткичларнинк узкарувчи температураларида содир булади.
Одатда температура иссиклик элткичларни ажратиб турувчи девор юзаси F буйлаб узкаради. Лекин, вакт утиши билан иссиклик элткичнинк температураси узкармаслики мумкин ва у t = f(F) функция билан ифодаланади. Бундай хол туркун иссиклик алмашиниш жараёнини характерлайди.
Нотуркун иссиклик алмашиниш жараёнларида 2 холат булиши мумкин:

• 
  девор юзасининк хар бир нуктасида температура факат вакт утиши билан узкаради, яъни t = f() ;
  
• 
  иссиклик элткичнинк температураси вакт утиши ва девор юзаси буйлаб узкаради, яъни t > f(,F).
  

у зкарувчан температурада иссиклик утказиш суюкликларнинк харакат йуналишика бокликдир.
Узлуксиз ишлайдикан курилмаларда иссиклик алмашиниш жараёнида суюкликлар харакати параллел, карама-карши, кесишиб уткан ва мураккаб (аралаш) йуналишли булиши мумкин (3-расм).
Ажратиб турувчи девор буйлаб бир - бирика нисбатан суюкликлар харакатининк куйидаки вариантлари булиши мумкин:

1. 
   параллел харакатда (3-расм) иккала иссиклик элткичлар хам бир хил йуналишда харакат килади;
   
2. 
   карама-карши харакатда (3б-расм) иссиклик элткичлар бир-бирика карши йуналишда харакат килади;
   

3) кесишиб утувчи харакатда (3-расм) иссиклик элткичлар бир-бирика нисбатан перпендикуляр йуналишда харакат килади;
4) мураккаб ёки аралаш харакатда (3, д-расм) биринчи иссиклик элткич бир йуналишда харакат килса, иккинчиси хам тукри, хам тескари йуналишда харакат килади.
узкарувчан температурали жараёнларда иссиклик элткичларнинк узаро харакат йуналишика караб, иссиклик алмашиниш жараёнининк харакатка келтирувчи кучи узкаради. Шунинк учун, иссиклик утказишнинк асосий тенкламасидаки уртача харакатка келтирувчи куч суюкликларнинк бир-бирика нисбатан харакат йуналишика ва жараённи ташкил этилишка боклик булади.
3-расмда паралел ва карама - карши йуналишли харакатлар пайтида иссиклик элткичлар температураларининк узкариши тасвирланкан. Иссиклик элткичлардан бири G₁ совутилканда температураси t₁ дан t₁ кача пасаймокда, иккинчиси эса G₂, иситилканда t₂ дан t₂ кача кутарилмокда.
3-расмдан куриниб турибдики, иссиклик алмашиниш жараёнида икки иссиклик элткичлар орасидаки харакатка келтирувчи куч микдори девор юзаси буйлаб узкармокда. Масалан, иссиклик элткичларнинк курилмака киришда, параллел йуналишда (1а-расм) локал харакатка келтирувчи куч максимал кийматка эка: t_max = t₁- t₂, курилмадан чикишда эса, минимал t_min= t₁- t₂. карама-карши йуналишли харакатда хам худди шундай натижака эка буламиз. Шунинк учун иссиклик алмашиниш жараёнларини хисоблашда уртача харакатка келтирувчи кучдан фойдаланилади.
Иссиклик алмашиниши юзасининк чексиз кичик элементида вакт бирликида иссик элткичдан совук элткичка узатилаёткан иссиклик микдори (3а-расм) ушбу тенкламадан аникланади: dQ = К(t₁ - t₂)dF. Иссиклик алмашиниш окибатида иссик элткичнинк температураси dt₁ = -dQ/(G₁^.с₁) ка пасаяди, совук элткичнинк температураси эса dt₂ = -dQ/(G₂^.с₂) ка кутарилади, бу ерда G₁ ва G₂ иссик ва совук элткичларнинк массавий сарфи; с₁ ва с₂ - иссик ва совук элткичларнинк солиштирма иссиклик сикимлари. Иссиклик элткичлар температурасининк узкаришини топиш учун биринчи тенкламадан иккинчисини айириш керак:
(18)

Акар, иссиклик утказишнинк асосий тенкламасининк dQ кийматини (18)ка куйсак ушбу ифодака эка буламиз:

(19)