Qattiq jismlarda issiqlik o‘tkazuvchanlik issiqlik oʻtkazuvchanlik nima?

Qattiq jimlarda issiqlik o‘tkazuvchanligi bir jism va izotrop tanalar misolida ko‗rib chiqiladi. Issiqlik o‗tishi qattiq jismda harorat butun hajm bo‗yicha vaqt oralig‗ida doimo o‗zgarib turadi.
Vaqt birligi ichida haroratning butun jismdagi nuqtalardagi holat harorat maydoni deb nomlanadi.
Bir tekisda bo’lgan issiqlik o’tkazuvchanlikning asosiy vazifasi haroratni taqsimlanishi va qattiq jismlarda issiq oqimini topishdan iborat.
Notekis holatidagi issiqlik o’tkazuvchanlik - haroratlar maydoni vaqt ichida o’zgarib turadi, ya‘ni jism qiziydi yoki soviydi. Notekis issiqlik o’tkazuvchanlikning vazifasi ayni vaqtdagi haroratni aniqlashdan iborat.
O’rganilayotgan formulalar qizish va sovish uchun mo’ljallangan.

Tekis harorat maydonida qizdirish

Qizdirish holatida, jismning harorati hamma nuqtalarda bir xilda bo’ladi. Amalda bu holat yaxshi aralashadigan suyuqliklar yoki issiqlik o’tkazuvchanligi juda yuqori koeffitsientga ega yupqa jismlarga ta‘аluqli.
Stark formulasiga asosan qizdirish vaqti quyidagicha hisoblanadi (1):

Qoplamalarda issiqlik almashinishini hisoblash

Hamma turdagi issiqlik uzatilishining umumiy afzalligi qizdiruvchi va qizuvchi tana orasida issiqlik almashinuvidagi issiqlikning uzatilishiga bog’liqdir. Bizga ma‘lumki issiqlik manbaidan mahsulotga harorat ikki uslubda o’tadi. Birinchi harorat konvektiv yo’li bilan, ikkinchisi esa nurlanish yo’li bilan o’tishidir. Haroratning konvektiv usulida o’tishi qizdiruvchi muhit bilan mahsulotning sirti bir-biriga tegib turganda muhit zarrachalarining issiqlikdan harakat qilishi hisobiga sodir bo’ladi. Issiqlikning nurlanish yo’li bilan o‗tishi muhit va mahsulot haroratlari orasidagi farqqa to’g’ri proporsionaldir. Demak, qizdiruvchi muhit harorati qanchalik yuqori bo’lsa, mahsulotga issiqlik o’tishi ham shunchalik kuchli bo’ladi. Past (650 ^oC gacha bo‗lgan) haroratlarda mahsulot sekin, asosan, konvektiv hisobiga qiziydi. Qizdirish paytidan boshlab mahsulot tez, asosan, nurlanish issiqligi hisobiga qiziydi. Shu sababli mahsulotni past haroratgacha qizdirish uchun ketgan vaqt yuqori haroratgacha qizdirish uchun ketgan vaqtdan ancha ko’p bo’ladi.
Agar pech devorini qizdirish uchun kerak bo’lgan elementni oladigan bo’lsak, unda ichki qismdagi tj harorat ishchi holatga yetguncha to’xtovsiz oshib boradi (1- rasm).
1-rasm. Pech devorining elementlari.
Pech ish jarayonining oshib borishi bilan devorning hamma nuqtasida va har qaysi kerakli nuqtada harorat bir xilda bo’lib boradi va vaqti kelib o’zgarmas holatga keladi. Bu esa muqarrar issiqlik almashinuvini ta'minlaydi. Temir bo’laklari va zagotovkalarni qizdirishda ichki qismga nisbatan yuza qism tez qiziydi. Shuning uchun bu metallni pechda ko’proq vaqt ushlab turish lozim bo’ladi, bu esa qizdirish vaqtini uzaytiradi va pechning ishlab chiqarish samaradorligini kamaytiradi.
Issiqlikning devor orqali o’tishi quyidagi tenglik asosida ifodalanadi:

• 
  bir qatlamli devor uchun:
  

• 
  Ko’p qatlamli devor uchun:
  

(2)
(3)

λ_t=λ₀±bt_o’r bu yerda, b - har qanday aniq tana uchun doimiy koeffitsient;
λ₀ – 0 °C harorat uchun issiqlik o’tkazish koeffitsiyenti.

Devor yuzasi bo‗ylab sarflanayotgan issiqlik miqdorini aniqlash uchun issiqlikning solishtirma sarfini yuzaning umumiy maydoniga ko’paytirish kerak, ya‘ni:

Q_t=q_t F, (4)
Silindrik devor uchun issiqlik sarfi quyidagi formuladan topiladi:

• 
  bir qatlamli devor uchun:
  

(5)