Back to the topics list

дулаан дамжуулагч

Матери нь атом, молекул гэж нэрлэгддэг жижиг хэсгүүдээс бүрддэг гэдгийг бид мэднэ. Молекулууд байгальд чөлөөтэй оршиж, бодисын бүх шинж чанарыг эзэмшдэг. Молекулууд хөдөлгөөнд байдаг бөгөөд тэдгээрийн хооронд таталцлын хүч байдаг. Хөдөлгөөний улмаас молекулууд кинетик энергитэй, таталцлын хүчээр потенциал энергитэй байдаг. Бодис халах үед (эсвэл бодис дулаан шингээх үед) молекулууд илүү хурдан чичирч эхэлдэг тул кинетик энерги нэмэгддэг. Бодисыг хөргөхөд молекулуудын хөдөлгөөн удааширч, улмаар кинетик энерги буурдаг. Бодисын молекулуудын нийт кинетик энергийг түүний дотоод кинетик энерги, молекулуудын нийт потенциал энергийг дотоод потенциал энерги гэнэ. Дотоод кинетик энерги ба дотоод потенциал энергийн нийлбэрийг тухайн бодисын нийт дотоод энерги буюу дулааны энерги гэнэ. Үүнийг нэгж жоульоор хэмждэг.

Энэ хичээлээр бид дараахь зүйлийг сурах болно.

• Гурван төрлийн дулаан дамжуулалт - Дамжуулах, конвекц, цацраг
• Дамжуулагч ба тусгаарлагч
• Янз бүрийн өнгөөр дулаан шингээх

Дулаан дамжуулалт

Өөр өөр температуртай хоёр биетэй холбоотой байх үед дулаан нь өндөр температуртай биеэс бага температурт бие рүү урсдаг . Бодисын дундаж кинетик энерги нь биеийн температурын хэмжүүр юм. Бодисын молекулуудын дундаж кинетик энерги өсөхөд түүний температур нэмэгдэж, хэрэв бодисын молекулуудын дундаж кинетик энерги буурсан бол түүний температур буурдаг.

Хайруулын тавгийг гал дээр байлга. Дулаан нь дөлнөөс хайруулын тавган дээр дамждаг тул хайруулын таваг удалгүй хална. Одоо хайруулын тавгийг галаас салга. Дулаан нь хайруулын тавган дээрээс хүрээлэн буй орчинд дамждаг тул аажмаар тогоо хөргөнө. Аль ч тохиолдолд дулаан нь илүү халуун объектоос хүйтэн объект руу урсдаг.

Дамжуулах

Туршилт 1: Бидэнд хоёр объект байна гэж үзье. 100 ^° C-ийн температуртай А объект, 10 ^° C-ийн температуртай В объект. Хоёр объектыг бие биетэйгээ холбоно.

Үр дүн: Хоёр объектын температур ижил болтол дулааныг А объектоос В руу шилжүүлнэ. А объект ^50oС хүртэл буурч, хүйтэн В объектын температур ^50oС хүртэл нэмэгдэв гэж бодъё. Энэ төлөвийг дулааны тэнцвэр гэж нэрлэдэг. Дулааны тэнцвэрийн төлөвт дулааны энерги нь эдгээр хоёр объектын хооронд шилжсэн хэвээр байгаа боловч дулааны энергийн цэвэр урсгал тэг байна.

Туршилт 2: Жижиг саванд ус халаана. Таван минутын дараа хайруулын тавган дээрх бариулыг бариад галаас салгаж авна. Таны гарт юу тохиолдох бол гэж бодож байна уу? Та шууд ган бариулаас гараа авах болно.

Таны гар хайруулын тавагны халууныг мэдрэх болно. Үүний шалтгаан нь дулааны энергийн зарим хэсэг нь хайруулын тавган дээрээс таны гарт шилждэг. Халуун объектоос хүйтэн биет хооронд нь холбоо барих тохиолдолд дулааныг шилжүүлдэг. Физикийн хувьд дулаан дамжуулахад орчин шаардлагатай гэж бид хэлдэг. Дулаан дамжуулалт гэдэг нь бие биендээ хүрэх үед өөр өөр температуртай дулааныг нэг объектоос нөгөө рүү шилжүүлэх явдал юм. Хатуу биетүүдэд ерөнхийдөө дулааныг дамжуулах процессоор дамжуулдаг.

Жишээ нь:

• Нурууны булчинг халаах дэвсгэрээр халаана.
• Хэрэв та хүйтэн, хэн нэгэн таныг барьж байгаа бол; дулаан нь тэдний биеэс таны биед дамждаг бөгөөд та дулааныг мэдэрдэг.
• Халуун шингэний дулаан нь аягыг халуун болгодог.

Дамжуулагч ба тусгаарлагч

Бүх бодисууд дулааныг амархан дамжуулдаг уу? Хоол хийх металл тогоо нь хуванцар эсвэл модон бариултай болохыг та анзаарсан байх. Халуун тогоог бариулаас нь бариад гэмтээлгүй өргөж болно. Үүний шалтгаан нь өөр өөр объектууд хийсэн материалын шинж чанараас шалтгаалан өөр өөр дулааны энергийг дамжуулдаг.

Туршилт 3:

Жижиг саванд эсвэл аяганд ус халаана. Ган халбага, хуванцар жин, харандаа, хуваагч гэх мэт зүйлсийг цуглуул. Эдгээр зүйлсийн нэг үзүүрийг халуун усанд дүрнэ. Хэдэн минут хүлээгээд дараа нь дүрсэн үзүүрт хүрч эдгээр зүйлсийг нэг нэгээр нь гарга. Ажиглалтаа хүснэгтэд оруулна уу:

Тэдгээрийн дундуур дулааныг амархан дамжуулдаг материал нь дулаан дамжуулагч юм. Жишээлбэл, төмөр, ган, хөнгөн цагаан, зэс. Дулааныг амархан нэвтрүүлэхгүй материал нь хуванцар, мод гэх мэт дулаан дамжуулагч муутай материал юм. Муу дамжуулагчийг тусгаарлагч гэж нэрлэдэг.

Ус, агаар нь дулааныг муу дамжуулдаг. Тэгвэл эдгээр бодисуудад дулаан дамжуулалт хэрхэн явагддаг вэ? Бид олж мэдье!

Конвекц

Туршилт 4: Гараа галын дээгүүр бага зэрэг тавь. Болгоомжтой байгаарай. Гараа шатаахгүйн тулд галаас аюулгүй зайд байлга.

Үр дүн: Та галын халууныг мэдрэх болно. Одоог хүртэл бид бие биентэйгээ харьцах үед тэдгээрийн хооронд дулаан дамждаг болохыг олж мэдсэн бол бидний гарт хүрэхгүйгээр галын дулааныг мэдрэхэд юу нөлөөлдөг вэ? Шалтгаан: Шингэн (шингэн ба хий) молекулууд нь кинетик энергитэй байдаг бөгөөд бидний мэдэж байгаагаар хийн кинетик энерги нь дулааны энерги эсвэл температураас хамаардаг. Галтай холбоотой хийн молекулууд нь галын дулааны энергийг шингээж авдаг бөгөөд үүний үр дүнд хийн молекулуудын кинетик энерги нэмэгдэж, улмаар тэд дээш гарч таны гарт хүрдэг. Гар нь эдгээр молекулуудаас дулааны энергийг шингээж, халууныг мэдэрдэг.

Одоо шингэний хувьд дулаан дамжуулалт хэрхэн явагддагийг харцгаая.

Туршилт 5: Шилэн аяга аваад усаар дүүргээд галын дээгүүр тавина.

Үр дүн: Ус халах үед дөлний ойролцоох ус халдаг. Усны молекулууд дулааны энергийг шингээх тусам нягтрал багасч, халуун ус дээшээ дээшилдэг. Хажуугийн хүйтэн ус дулааны эх үүсвэр рүү доошоо урсдаг. Энэ ус нь бас халж, дээшилж, хажуугийн ус доошоо хөдөлдөг. Энэ процесс бүхэлдээ ус халах хүртэл үргэлжилнэ.

Шингэний их хэмжээний хөдөлгөөнөөс болж дулаан дамжуулах энэ горимыг конвекц гэж нэрлэдэг.

Жишээ нь:

• Эргийн бүс нутагт далайн болон хуурай газрын сэвшээ салхи.
• Халуун агаарын бөмбөлөг. Халуун агаарын бөмбөлөг доторх халаагуур нь агаарыг халааж, агаар дээшээ хөдөлдөг. Энэ нь бөмбөлөг хөөрөхөд хүргэдэг, учир нь халуун агаар дотор нь хуримтлагддаг. Нисгэгч буухыг хүсэх үед тухайн хүн халуун агаарыг хэсэгчлэн гаргах болно.
• Халуун цуст амьтад биеийн температурыг зохицуулахын тулд конвекцийг ашигладаг. Хүний зүрх бол шахуурга бөгөөд хүний бие дэх цусны эргэлт нь албадан конвекцийн жишээ юм. Бие дэх эсүүдээс үүссэн дулааныг арьс дээгүүр урсаж буй агаар эсвэл ус руу шилжүүлдэг.
• Агааржуулагч дахь агаарыг хөргөх үйл явц нь конвекцийн зарчмыг ашигладаг.

Цацраг

Наранд гарч ирэхэд бид дулааныг мэдэрдэг. Нарны илч бидэнд хэрхэн хүрдэг вэ? Дэлхий болон нарны хоорондох зайн ихэнх хэсэгт агаар шиг орчин байдаггүй тул дамжуулалт эсвэл конвекцоор бидэнд хүрч чадахгүй. Нарнаас дулаан нь цацраг гэж нэрлэгддэг өөр нэг процессоор бидэнд ирдэг. Цацрагаар дулаан дамжуулахад ямар ч орчин шаардлагагүй. Энэ нь зөөвөрлөгч байгаа эсэхээс үл хамааран тохиолдож болно.

Аливаа объект дулаан ялгаруулдаг. Бидний бие ч гэсэн хүрээлэн буй орчинд дулааныг өгч, дулааныг цацрагаар хүлээн авдаг. Энэ дулаан ямар нэгэн объект дээр унахад нэг хэсэг нь ойж, нэг хэсэг нь шингэж, нэг хэсэг нь дамждаг. Дулааны шингэсэн хэсэг нь объектын температур нэмэгддэг.

Туршилт 6: Нэг нь хар, нөгөө нь цагаан өнгөтэй хоёр ижил металл сав ав. Тус бүрдээ тэнцүү хэмжээний ус асгаж, өдрийн наранд нэг цаг орчим байлгана.

Үр дүн: Хоёр саванд байгаа усны температурыг хэмжинэ. Хар саванд байгаа усны температур цагаан өнгийн савнаас илүү байна. Хар биетүүд цацрагийг сайн шингээдэг бол цагаан биетүүд муу шингээгч эсвэл цацрагийг сайн тусгадаг.

Жишээ нь:

• Бид өрөөний халаагуурын өмнө суухдаа энэ процессоор дулааныг авдаг.
• Галын дөлөөс хол байлгасан халуун сав суулга нь дулааныг хүрээлэн буй орчинд цацрагаар дамжуулдаг тул хөргөнө.
• Богино долгионы зуух нь дулааны энергийг хүнсний доторх молекул руу шууд дамжуулдаг тул маш хурдан бөгөөд үр ашигтай байдаг. Нарны туяа нүүрийг тань халаадаг шиг богино долгион нь хоолыг халаадаг.