Дулаан дамжуулалт нь физикийн салбарт, ялангуяа дулаан дамжуулах дэд салбарт дулаан, дулааны энергийн судалгаанд тулгуурласан ойлголт юм. Энэ үйл явц нь дулааны энерги нь янз бүрийн материал, бодисоор хэрхэн дамждагийг ойлгоход чухал ач холбогдолтой юм. Энэ хичээлээр бид дулаан дамжилтын үндсэн ойлголтууд, түүний механизмууд, түүнийг хэрхэн хэмжих, өдөр тутмын амьдрал, технологид хэрэглэх талаар судлахыг зорьж байна.
Үндсэндээ дулаан дамжуулалт гэдэг нь дулааны энергийг материалын доторх өндөр температуртай бүсээс бага температурт шилжүүлэх үйл явц юм. Конвекц ба цацрагаас ялгаатай нь дамжуулалт нь материалын өөрөө хөдөлгөөнийг агуулдаггүй. Үүний оронд атом, молекул, электрон гэх мэт материалын доторх бөөмс хоорондын харилцан үйлчлэл, мөргөлдөөнд тулгуурладаг. Энэ дулаан дамжуулалтын үр ашиг, хурд нь материалын шинж чанар, түүний өвөрмөц шинж чанараас ихээхэн хамаардаг.
Дулаан дамжуулалтын цаадах микроскоп механизм нь бөөмсийн кинетик энергийг агуулдаг. Илүү өндөр температурт байгаа бодисуудад бөөмс нь илүү их хөдөлж, илүү их кинетик энергитэй байдаг. Эдгээр илүү эрч хүчтэй бөөмсүүд нь сэрүүн бүсэд бага энергитэй хэсгүүдтэй мөргөлдөхөд тэд эрчим хүчнийхээ зарим хэсгийг шилжүүлдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд энергийн энэхүү дамжуулалт нь материалын доторх эсвэл материалын хоорондох температурын зөрүүг жигдрүүлж, дулааны тэнцвэрт байдалд хүргэдэг.
Материалын дулаан дамжуулах чадварыг \(\kappa\) (каппа) тэмдгээр тэмдэглэсэн дулаан дамжилтын чанар гэж нэрлэдэг. Энэ нь температурын градиент (хоёр цэгийн температурын зөрүү) өгөгдсөн материалаар дамжин өнгөрөх дулааны хурдаар тодорхойлогддог. Дамжуулах замаар дулаан дамжуулах хурдыг ( \(Q\) ) математик илэрхийллийг Фурьегийн хуулиар өгөгдсөн:
\( Q = -\kappa A \frac{\Delta T}{\Delta x} \)Хаана:
Энэ тэгшитгэл нь дамжуулалтаар дулаан дамжуулах хурд нь температурын зөрүү ба дулаан урсах талбайтай шууд пропорциональ боловч материалын зузаантай урвуу хамааралтай болохыг онцлон тэмдэглэв.
Өөр өөр материалууд нь маш өөр дулаан дамжуулалтыг харуулдаг. Жишээлбэл, металууд нь дулаан дамжуулалтыг үр ашигтай болгодог чөлөөт электронуудаас болж өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг. Зэс, мөнгө бол өндөр дулаан дамжуулалттай металлын гайхалтай жишээ юм. Үүний эсрэгээр мод, хөөсөнцөр, шилэн материал зэрэг тусгаарлагч материалууд нь дулаан дамжуулалт багатай тул гэрийн дулаалга гэх мэт дулаан дамжуулалтаас урьдчилан сэргийлэхэд тохиромжтой.
Дулаан дамжуулалт нь инженерчлэлээс эхлээд гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл хүртэл янз бүрийн салбарт олон тооны хэрэглээг олж авдаг. Энд хэдэн жишээ байна:
Хэдийгээр тусгай туршилтуудыг энд дэлгэрэнгүй тайлбарлаагүй ч энгийн туршилтууд нь дулаан дамжилтын зарчмуудыг харуулж чадна. Жишээлбэл, янз бүрийн материалаар (металл, мод, хуванцар) хийсэн саваануудыг нэг үзүүрийг нь халуун усан ваннд хийж, нөгөө үзүүрийг нь агаарт байрлуулах нь янз бүрийн бодисоор дулаан хэр хурдан эсвэл удаан дамждагийг нүдээр харуулах болно. Тогтмол хугацаанд ил гарсан үзүүрт хүрснээр материал бүр дулаан дамжуулах хурдыг мэдрэх болно.
Дулаан дамжуулалт нь байгалийн үзэгдэл болон хүний гараар бүтээгдсэн технологийн аль алинд нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг дулаан дамжуулах гол механизм юм. Үүний үндсэн зарчмууд, дулаан дамжуулалт, янз бүрийн материалд үзүүлэх нөлөөллийг ойлгосноор бид дулааны энерги бидний эргэн тойрон дахь дэлхийгээр хэрхэн дамждагийг илүү сайн ойлгож чадна. Дулаан дамжуулалт нь хоол хийх, цахилгаан хэрэгсэл хөргөх, байшингаа дулаалах гэх мэтээс үл хамааран өдөр тутмын амьдралын олон талбарт нөлөөлж, судалгааг сонирхолтой бөгөөд үнэ цэнэтэй болгодог.
