Ang
Conductivity ay ang kakayahan ng isang katawan o materyal na magpadala ng init. Sa paggawa nito, gumagalaw ito sa isang solidong bagay o mula sa isang bagay patungo sa isa pa, dahil pareho silang nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ito ang tanging paraan para dumaan ang init sa buong katawan. Ang tanong ay lumitaw: "Paano nagsasagawa ng init ang hangin at iba pang mga materyales?" Alamin sa artikulo!
Thermal conductivity
Ang kakayahang maglipat ng init sa loob ng isang bagay ay tinatawag na thermal conductivity. Ang katangiang ito ay tinutukoy ng titik k, at sinusukat sa W / (m × K). Ang mga halaga ng thermal conductivity ay nag-iiba para sa iba't ibang mga materyales. Kaya, ang ginto, pilak at tanso ay may mataas na thermal conductivity. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga materyales na ito ay mahusay ding mga konduktor ng kuryente. Paano nagsasagawa ng init ang hangin? Ang sagot ay maikli: ito ay isang mahinang konduktor. Ang mataas na conductivity ng ginto, pilak at tanso ay dahil sa katotohanan na ang mga electron na responsable para sa paglipat ng singil ay nakikilahok din sa paglipat ng thermal energy.
Ngunit ang mga materyales tulad ng salamin at mineral na lana ay may mababang thermal conductivity. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na mayroon silang napakakaunting "libre" na mga electron para sa paglipat ng thermal energy sa loob ng solid. Ang mga materyales ng ganitong uri ay tinatawag na mga insulator. Ang rate ng paglipat ng init (iyon ay, ang rate ng paggalaw ng thermal energy) ay direktang nakasalalay sa thermal conductivity, pagkakaiba sa temperatura at contact area at materyal na taglay ng katawan. Sa parehong dahilan, hindi masasabing ang hangin ay nagdadala ng init nang maayos.
Kung ang materyal ay isang mahusay na konduktor ng init, pagkatapos ay mabilis itong gumagalaw sa katawan. Ang mga metal ay malawakang ginagamit para sa mga layunin ng paglipat ng init dahil mayroon silang mga katangian na nagbibigay-daan sa pagpapalipat-lipat ng init habang sabay-sabay na nakatiis sa matinding temperatura na nauugnay sa pag-init.
Ito ang mga electron na responsable para sa paglipat ng thermal energy, pati na rin ang electric charge. Samakatuwid, ang mga metal ay mahusay na conductor ng init at kuryente! Dito nakasalalay ang sagot sa tanong na: “Bakit mahinang konduktor ng init ang hangin?”
Gayunpaman, huwag malito ang electrical conductivity (na nauugnay sa singil ng mga electron) kapag ang ibig mong sabihin ay thermal conductivity (na nauugnay sa electron energy transfer).
Pinapatunayan namin sa pamamagitan ng karanasan
Subukang hawakan ang isang dulo ng metal rod sa apoy - pagkaraan ng ilang minuto ay mag-iinit ito.
Ngayon hawakan ang dulo ng isang kahoy na patpat sa apoy at ang dulo ay magiging sobrang init na sa kalaunan ay magliyab. Gayunpaman, ang dulo ng stick para sa kung saanmaghintay ka, manatiling medyo cool.
Hindi kumakalat ang init sa buong volume ng katawan dahil sa komposisyon nito: ang istraktura nito ay nagpapahirap sa mga electron na maglipat ng init sa pamamagitan ng materyal.
Kaya, ang pang-araw-araw na karanasan ay nagpapakita na ang kahoy ay hindi magandang konduktor ng init. Kung nakakita ka na ng isang seksyon ng kahoy sa ilalim ng mikroskopyo, malamang na napansin mo ang istraktura ng kahoy: binubuo ito ng mga indibidwal na cell na nagsisilbing insulator dahil hindi sila magkakaugnay. Ang mga selula ay nakakalat na parang mga bato sa isang sapa. Ang init ay naglalakbay nang mas mabagal sa naturang materyal kaysa sa mga metal, kung saan ang mga atomo ay pinagsama-sama sa isang three-dimensional na "sala-sala".
Ang hangin ay isang mahinang konduktor ng init. Ang karanasan ng pang-araw-araw na buhay ay nagpapakita ng: tandaan ang istraktura ng mga bintana. Palagi silang binubuo ng hindi bababa sa dalawang baso, sa pagitan ng kung saan mayroong isang air "cushion". Nakakatulong ang layer na ito na mapanatili ang init sa silid nang hindi ito pinapalabas.
Kaya, kung direktang inilapat ang thermal energy sa isang bahagi ng solidong bagay, nagiging excited ang mga electron sa bagay. Nagreresulta ito sa mga panginginig ng atomic lattice na naglalakbay sa bagay, na nagpapataas ng temperatura habang dumadaan ang mga ito. Kung mas malapit ang mga link sa loob ng solid, mas mabilis ang paglipat ng init.
Ang mga likido ay hindi magandang konduktor ng init
Kung aayusin mo ang isang ice cube sa ilalim ng isang test tube ng tubig (kailangan mong gumamit ng timbang para gawin ito, kung hindi ay lulutang ito sa ibabaw, kayatulad ng yelo na may mas mababang density kaysa sa tubig) at pagkatapos ay painitin ang tubig sa tuktok ng tubo, makikita mong kumukulo ang tubig sa tuktok ng tubo at ang ice cube ay mananatiling frozen.
Ito ay dahil sa ang katunayan na ang tubig ay isang mahinang konduktor ng init. Karamihan sa init ay lilipat sa convection current sa loob ng tubig sa tuktok ng tubo, maliit na bahagi lang nito ang lulubog sa ice cube.
Paano nagdudulot ng init ang hangin?
Ang
Ang hangin ay isang koleksyon ng mga gas. Kahit na ito ay mahusay para sa convection, ang dami ng init na maaari nitong ilipat ay minimal dahil ang maliit na masa ng bagay ay hindi makapag-imbak ng maraming init - kaya naman hindi ito itinuturing na isang mahusay na conductor. Ang mga katangian ng insulating ng hangin ay ginagamit ng sangkatauhan sa pang-araw-araw na buhay. Kaya, ginagamit ang mga ito upang i-insulate ang mga cooler sa mga dingding ng isang gusali. Kahit na ang gawain ng isang termos ay batay sa katotohanan na ang hangin ay hindi nagsasagawa ng init nang maayos. Napakaraming halimbawa!
Kaya ano ang sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito? Dahil ang hangin ay hindi siksik, mayroong isang tiyak na halaga ng masa na magagamit upang ilipat ang thermal energy sa pamamagitan ng pagpapadaloy. Samakatuwid, ito ay isang mahinang konduktor, ngunit isang mahusay na insulator. Gayunpaman, ang sagot sa tanong na: "Ang hangin ba ay nagdadala ng init?" - hindi masyadong malabo. Kaya, isaalang-alang ang mga sumusunod na phenomena.
Ang
Radiation ay ang paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng mga alon o excited na particle. Ang hangin ay lumilikha ng isang thermal gap na hindi nagpapahintulot ng thermal energy na malampasan ito. Ang init ay dapat na radiated mula sa ibabaw hanggangmga particle ng hangin, pagkatapos ay dapat itong i-radiated mula sa hangin patungo sa kabaligtaran na ibabaw. Napakabagal na gumagalaw ng init sa pagitan ng tatlong materyales, at karamihan sa inilipat na enerhiya ng init ay nasisipsip sa hangin.
Ang
Convection ay ang paggalaw ng init sa pamamagitan ng likido o gas dahil sa pagbaba ng density dahil sa pagsipsip ng init. Sa kasong ito, ang mga katangian ng hangin ay nagiging lubhang kapaki-pakinabang. Gumagalaw din ito paitaas sa pamamagitan ng paglilipat ng init mula sa isang insulated na lalagyan o espasyo. Samakatuwid, ang convection ay ginagamit upang alisin ang init at maaaring gamitin upang palamig ang ibabaw. Ang pamamahagi ng init sa pamamagitan ng convection sa hangin ay medyo hindi epektibo, gayunpaman ito ay ginagamit para sa maraming mga layunin ng paglamig. Oo, ang hangin ay isang mahinang konduktor ng init.
Mga Halimbawa ng Insulation
Ang pagkakabukod ay ginagamit para sa maraming layunin. Ang ilan sa mga ito ay kinabibilangan ng mga pampalamig na inumin at pagkain, paglikha ng mga puwang ng hangin sa mga dingding, at pagpasok ng mga air pocket sa mga kagamitan sa kusina. Ang mga tampok kung paano nagdadala ng init ang hangin ay nalalapat sa insulating foam.
Konklusyon
Ang
Conductivity ay ang pagdaan ng init sa isang solidong katawan. Ito ay naiiba sa phenomenon ng convection na walang paggalaw ng bagay na nagaganap sa proseso. Ngayon alam na natin kung ang hangin ay nagsasagawa ng init nang maayos, at bakit.
