fiz8-5.5· Bölmə 5 Molekulların istilik hərəkəti. Daxili enerji· ~13 dəq

İstilikvermənin növləri: istilikkeçirmə, konveksiya və şüalanma

İstilikkeçirmə, konveksiya və şüalanmanın mexanizmi, maddə daşınıb-daşınmaması, Günəş-Yer nümunəsi.

İstiliyin bir yerdən başqa yerə verilməsinin üç növü var: istilikkeçirmə, konveksiya və şüalanma. İstilikkeçirmə zamanı istilik enerjisi cismin çox qızmış hissəsindən az qızmış hissəsinə, yaxud toxunan isti cisimdən soyuq cismə keçir; atomlar öz tarazlıq yerlərini dəyişmədən enerjilərini qonşu atomlara ötürür, ona görə maddə daşınması baş vermir. Konveksiya isə maye və qazlarda baş verir: qızdırılan maye və ya qazın sıxlığı azalır, Arximed qüvvəsinin təsiri ilə yuxarı qalxır, soyuq və sıx maye və ya qaz isə aşağı enərək onun yerini tutur; bu proses təkrarlanaraq davam edir. Bərk cisimlərdə molekullar sərbəst yerdəyişə bilmədiyindən konveksiya baş vermir. Şüalanma isə enerjinin elektromaqnit şüalanması vasitəsilə verilməsidir; bu, həm vakuumda, həm də mühitdə baş verir, bütün istiqamətlərə yayılır və çox uzaq məsafələrə enerji daşıyır. Vakuumda yalnız şüalanma mümkün olduğundan, Günəşdən Yerə enerji məhz bu yolla çatır.

📌Nümunə

Məsələn: mənzildə metal qapı dəstəyinin taxtadan daha soyuq hiss olunması istilikkeçirməyə, otaq radiatorunun havanı qızdıraraq bütün otağa yayması konveksiyaya, Günəşdən Yerə enerjinin vakuum vasitəsilə çatması isə şüalanmaya aid nümunədir.

Əsas terminlər

İstilikkeçirmə — İstilik enerjisinin cismin çox qızmış hissəsindən az qızmış hissəsinə, yaxud toxunan isti cisimdən soyuq cismə verilməsidir; maddə daşınmır, yalnız enerji ötürülür.

Konveksiya — Enerjinin maye və ya qaz axını (maddə daşınması) ilə köçürülməsidir; bərk cisimlərdə molekullar sərbəst yerdəyişə bilmədiyindən baş vermir.

Şüalanma — Enerjinin elektromaqnit şüalanması vasitəsilə verilməsidir; həm vakuumda, həm də mühitdə yayılır və bütün istiqamətlərə ötürülür.

Arximed qüvvəsi (konveksiyada) — Qızdırılan maye və ya qazın sıxlığı azaldıqda onu yuxarı qaldıran qüvvədir; soyuq və sıx hissə isə aşağı enərək yerini tutur.

Təbii və süni şüalanma mənbəyi — Günəş kimi insan iştirakı olmadan mövcud olan mənbə təbii, şam kimi insanın hazırlayıb yandırdığı mənbə isə süni şüalanma mənbəyidir.

Elektromaqnit şüalanmasının sürəti — Vakuumda təxminən

3\cdot10^5\ \text{km/san}

-dir.

İstilikkeçirmə ↔ konveksiya ↔ şüalanma

Növ	Maddə daşınırmı?	Vakuumda mümkündürmü?
İstilikkeçirmə	xeyr	xeyr
Konveksiya	bəli	xeyr
Şüalanma	xeyr	bəli

Yalnız şüalanma vakuumda mümkündür, ona görə Günəşdən Yerə enerji məhz bu yolla çatır.

Nümunələr və uyğun istilikvermə növü

Nümunə	İstilikvermə növü
Metal qapı dəstəyinin taxtadan soyuq hiss olunması	istilikkeçirmə
Otaq radiatorunun havanı qızdıraraq bütün otağa yayması	konveksiya
Günəşdən Yerə enerjinin vakuum vasitəsilə çatması	şüalanma

Hər gündəlik nümunə istilikvermənin üç növündən birinə aiddir.

✎Günəş şüalanmasının Yerə çatma vaxtını tap

1Verilənlər: Günəşlə Yer arasındakı məsafə $1.5\cdot10^8\ \text{km}$ , elektromaqnit şüalanmasının vakuumdakı sürəti $3\cdot10^5\ \text{km/san}$ .
2Düstur: $t = \dfrac{\text{məsafə}}{\text{sürət}}$ .
3Hesablama: $t = \dfrac{1.5\cdot10^8}{3\cdot10^5} = 500\ \text{san}$ .
4Nəticə: Günəş şüalanması Yerə $500\ \text{san}$ -ə çatır.

✎Kolbadakı isti suyun konveksiya ilə hərəkətini izah et

1Şərait: Rəngli isti su ilə doldurulmuş kolba soyuq su olan stəkanın dibinə yerləşdirilib, sonra ağzı açılır.
2Qayda: Qızdırılan mayenin sıxlığı azalır və Arximed qüvvəsinin təsiri ilə yuxarı qalxır.
3Tətbiq: Kolbadakı isti suyun sıxlığı ətrafdakı soyuq sudan kiçik olduğundan o, yüngül qalır və yuxarıya doğru hərəkət edir.
4Nəticə: Rəngli isti su yuxarı qalxaraq konveksiya hadisəsini nümayiş etdirir.

🚫Tez-tez səhv

Konveksiyanın bərk cisimlərdə də baş verə biləcəyini düşünmək səhvdir; bərk cisimlərdə molekullar sərbəst yerdəyişə bilmədiyindən maddə axını, deməli konveksiya yaranmır.

🚫Tez-tez səhv

Metal qapı dəstəyinin taxtadan soyuq olduğunu düşünmək səhvdir; hər ikisinin temperaturu eynidir, sadəcə metal əlin istiliyini daha sürətlə özünə keçirir.

⚠️Diqqət

Vakuumda yalnız şüalanma mümkündür: istilikkeçirmə toxunma, konveksiya isə maye və ya qaz axını tələb etdiyindən vakuumda baş verə bilməz.

💡Qeyd

İstilikkeçirmə toxunma ilə, konveksiya maddə axını ilə, şüalanma isə elektromaqnit dalğa ilə, mühit tələb etmədən ötürülür.

Qaydalar

1İstilikkeçirmə — istilik enerjisinin cismin çox qızmış hissəsindən az qızmış hissəsinə və ya toxunan isti cisimdən soyuq cismə verilməsi prosesidir; maddə daşınmır, yalnız enerji ötürülür.
2Konveksiya — enerjinin maye və ya qaz axını (maddə daşınması) ilə köçürülməsi prosesidir; bərk cisimlərdə molekullar sərbəst yerdəyişə bilmədiyindən baş vermir.
3Konveksiyada qızdırılan maye və ya qazın sıxlığı azalır, Arximed qüvvəsi ilə yuxarı qalxır, soyuq və sıx hissə isə aşağı enərək yerini tutur; bu proses təkrarlanır.
4Şüalanma — enerjinin elektromaqnit şüalanması vasitəsilə verilməsidir; həm vakuumda, həm də mühitdə yayılır və bütün istiqamətlərə ötürülür.
5Elektromaqnit şüalanmasının vakuumda yayılma sürəti təxminən $3\cdot10^5\ \text{km/san}$ -dir.
6Vakuumda istilikkeçirmə və konveksiya baş verə bilməz, ona görə Günəşdən Yerə enerji yalnız şüalanma ilə çatır.
7Şüalanma mənbəyi təbii (məsələn, Günəş) və ya süni ola bilər.

Məşq

5 asan · 5 orta · 5 çətin

Hər testdə təsadüfi 10-dək sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq