Радиация жана өткөргүчтүк
Бул салыштыруу физикалык байланышты жана материалдык чөйрөнү талап кылган өткөргүчтүк менен электромагниттик толкундар аркылуу энергияны өткөрүүчү нурлануунун ортосундагы негизги айырмачылыктарды карайт. Ал нурлануунун мейкиндиктин вакууму аркылуу кандайча уникалдуу түрдө тарай аларын, ал эми өткөргүчтүк катуу жана суюктуктардын ичиндеги бөлүкчөлөрдүн термелишине жана кагылышуусуна көз каранды экенин баса белгилейт.
Көрүнүктүү нерселер
- Радиация - бул кемчиликсиз вакуумда пайда боло турган жылуулук алмашуунун жалгыз түрү.
- Жылуулук өткөргүчтүгү жылуулук булагы менен кабыл алгычтын ортосунда түз физикалык байланышты талап кылат.
- Беттин түсү жана текстурасы нурланууга олуттуу таасир этет, бирок өткөрүмдүүлүккө эмес.
- Өткөргүчтүк металлдарда эң натыйжалуу, ал эми нурлануу 0 Кельвинден жогору болгон бардык нерселерден чыгат.
Радиация эмне?
Физикалык чөйрөнү талап кылбаган инфракызыл жарык сыяктуу электромагниттик толкундар аркылуу жылуулук энергиясынын берилиши.
- Орточо: Талап кылынбайт (вакуумда иштейт)
- Механизм: Электромагниттик толкундар
- Ылдамдык: Жарыктын ылдамдыгы
- Негизги мыйзам: Стефан-Больцман мыйзамы
- Негизги булак: Абсолюттук нөлдөн жогору бардык заттар
Өткөрүү эмне?
Молекулярдык түз кагылышуу аркылуу жылуулуктун берилиши жана кыймылсыз чөйрөдөгү эркин электрондордун миграциясы.
- Орточо: Катуу заттар, суюктуктар же газдар
- Механизм: Физикалык бөлүкчөлөрдүн байланышы
- Ылдамдыгы: Салыштырмалуу жай
- Негизги мыйзам: Фурье мыйзамы
- Баштапкы чөйрө: Тыгыз катуу заттар (металдар)
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Радиация | Өткөрүү |
|---|---|---|
| Орточо талап | Талап кылынбайт; вакуумда иштейт | Милдеттүү; маанилүү нерсени талап кылат |
| Энергия ташуучу | Фотондор / Электромагниттик толкундар | Атомдор, молекулалар же электрондор |
| Аралык | Узак аралыктарга эффективдүү | Кыска аралыктарга чектелген |
| Өткөрүү жолу | Бардык багыттар боюнча түз сызыктар | Материалдын жолун ээрчийт |
| Өткөрүү ылдамдыгы | Заматта (жарык ылдамдыгында) | Акырындык менен (бөлүкчөдөн бөлүкчөгө) |
| Температуранын таасири | Тнын 4-даражасына пропорционалдуу | Т айырмасына пропорционалдуу |
Толук салыштыруу
Материянын зарылдыгы
Эң таң калыштуу айырмачылык бул процесстердин айлана-чөйрө менен кандайча өз ара аракеттенишүүсүндө. Өткөрүү толугу менен заттын бар экендигине көз каранды, анткени ал физикалык тийүү аркылуу кошунасына өткөн бир бөлүкчөнүн кинетикалык энергиясына көз каранды. Бирок, радиация жылуулук энергиясын электромагниттик толкундарга айландыруу менен бул талапты айланып өтүп, Күндөн келген жылуулуктун миллиондогон чакырым бош мейкиндик аркылуу Жерге жетүүгө мүмкүндүк берет.
Молекулярдык өз ара аракеттенүү
Өткөрүмдүүлүктө заттын ички энергиясы кыймылдайт, ал эми заттын өзү кыймылсыз бойдон калат жана термелүүчү молекулалардын "чака бригадасы" сыяктуу иштейт. Радиация чөйрөнүн молекулаларынын кыймылы үчүн термелүүсүн камтыбайт; тескерисинче, ал атомдордун ичиндеги электрондор төмөнкү энергия деңгээлине түшкөндө бөлүнүп чыгат. Өткөрүмдүүлүк жогорку тыгыздык жана молекулярдык жакындык менен жакшырса да, радиация көбүнчө тыгыз материалдар тарабынан бөгөттөлөт же сиңип калат.
Температурага сезгичтик
Фурье мыйзамына ылайык, өткөргүчтүк ылдамдыгы эки объектинин ортосундагы температура айырмасы менен сызыктуу түрдө жогорулайт. Радиация температуранын жогорулашына алда канча сезгич; Стефан-Больцман мыйзамы нурлануучу дене чыгарган энергия анын абсолюттук температурасынын төртүнчү даражасына көбөйөрүн көрсөтөт. Бул өтө жогорку температурада, өткөргүчтүк мүмкүн болгон чөйрөлөрдө да, нурлануу жылуулук берүүнүн негизги формасына айланат дегенди билдирет.
Багыт жана беттин касиеттери
Өткөргүчтүк материалдын формасы жана тийүү чекиттери менен башкарылат, беттин көрүнүшүнө карабастан ысык учунан муздак учуна жылат. Радиация тиешелүү объектилердин беттик касиеттерине, мисалы, түсүнө жана текстурасына абдан көз каранды. Күңгүрт кара бет жылтырак, күмүш бетке караганда нурланууну алда канча натыйжалуу сиңирип жана чыгарат, ал эми ошол эле беттин түстөрү материал аркылуу өткөрүү ылдамдыгына эч кандай таасир этпейт.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Радиация
Артыкчылыктары
- +Байланыш талап кылынбайт
- +Чаң соргучтарда иштейт
- +Өтө тез которуу
- +Жогорку температураларда натыйжалуу
Конс
- −Тоскоолдуктар менен тосулган
- −Беттин түсүнө таасир этет
- −Энергия аралык менен жоголот
- −Камтуу кыйын
Өткөрүү
Артыкчылыктары
- +Багытталган энергия агымы
- +Катуу заттарда алдын ала айтууга болот
- +Бир калыптагы жылуулук бөлүштүрүү
- +Жылуулоого оңой
Конс
- −Газдарда абдан жай
- −Физикалык каражат талап кылынат
- −Аралык менен чектелген
- −Айлана-чөйрөгө жылуулукту берет
Жалпы каталар
Күн же от сыяктуу өтө ысык нерселер гана нурланууну чыгарат.
Ааламдагы абсолюттук нөлдөн жогору (-273,15°C) температурадагы ар бир объект жылуулук нурлануусун чыгарат. Ал тургай муз кубиги да энергияны нурлантат, бирок ал жылуу чөйрөдөн сиңиргенине караганда алда канча аз нурлантат.
Аба жылуулуктун эң сонун өткөргүчү.
Аба өтө начар өткөргүч, анткени анын молекулалары бири-биринен алыс жайгашкан, бул кагылышууларды сейрек кездештирет. Адамдар өткөргүчтүккө байланыштырган аба аркылуу жылуулуктун өтүшүнүн көпчүлүгү чындыгында конвекция же нурлануу болуп саналат.
Радиация ар дайым зыяндуу же радиоактивдүү болот.
Физикада "нурлануу" жөн гана энергиянын бөлүнүп чыгышын билдирет. Жылуулук нурлануусу (инфракызыл) зыянсыз жана бир чыны чайдан сезилген жылуулук менен бирдей; ал рентген нурлары сыяктуу жогорку энергиялуу иондоштуруучу нурлануудан айырмаланат.
Эгер сиз ысык нерсеге тийбесеңиз, ток өткөргүчтүктөн күйүп калуу мүмкүн эмес.
Бул чындык; электр өткөрүмдүүлүгү тийүүнү талап кылат. Бирок, эгер сиз ысык нерсеге жакын болсоңуз, булакка тийбестен эле, нурлануудан же ысык абанын кыймылынан (конвекциядан) күйүп калышыңыз мүмкүн.
Көп суралуучу суроолор
Күн Жерди кантип жылытат?
Эмне үчүн адамдар жарыштан кийин шашылыш жууркан кийишет?
Кайсынысы тезирээк, өткөргүчтүкпү же нурлануубу?
Вакуумдук колба (термос) радиацияны токтото алабы?
Эмне үчүн кайнак сууда металл кашык жыгач кашыкка караганда ысык?
Радиация катуу нерселер аркылуу өтө алабы?
Эмне үчүн кара кийимдер күндө ысыгыраак сезилет?
Өткөрүү контекстинде "байланыш" деген эмне?
Чыгарма
Энергиянын вакуум аркылуу же түз байланышсыз алыскы аралыкка кантип жылаарын түшүндүрүүдө "Радиацияны" тандаңыз. Жылуулуктун катуу нерсе аркылуу же физикалык жактан тийип турган эки беттин ортосунда кантип тараарын талдоодо "Өткөргүчтүктү" тандаңыз.
Тиешелүү салыштыруулар
Атайын салыштырмалуулук теориясы жана жалпы салыштырмалуулук теориясы
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Атом жана молекула
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Басым vs Стресс
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Борбордон чегинүүчү күч vs Борбордон чегинүүчү күч
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Вакуум vs аба
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.