Vabad elektronid võimaldavad elektrijuhtivust ja võtavad osa ka soojusjuhtivusest. 24. Miks mittemetallid juhivad soojust metallidest halvemini? Mittemetallide aatomid on metalli omadega võrreldes suhteliselt väikesed ja aatom hoiab elektrone tugevamalt kinni, seepärast pole mittemetallides vabu elektrone, mis võimaldaksid elektrijuhtivust ja võtaksid osa soojusjuhtivusest. 25. Miks õhk on väga halb soojusjuht? Õhk koosneb gaasidest ja gaasid on halvad soojusjuhid, sest nende soojusjuhtivustegurid on väikesed. Õhus enamuse ajast osakesed ei põrku omavahel ja seega on osakeste põrkamise tõenäosus ka väike, mistõttu on õhk väga halb soojusjuht. 26. Kus kasutatakse metallide väga head soojusjuhtivust? Pannipõhi, radiaator 27. Kus kasutatakse õhu väga halba soojusjuhtivust? Riided, eriti villane riie, ehitusmaterjalid, lindudel suled 28. Mis on soojusisolaator? Nimetage neid. Materjal, mis hoiab ära soojuse levimise ühest keskkonnast teise
Isolatsioonimaterjali soojusjuhtivustegurite väärtused: Valemi (3) abil arvutatud soojusjuhtivustegur: 5=0,011 W/(m2*K) 4=0,0054 W/(m2*K) 3=0,0082 W/(m2*K) 2= 0,0075 W/(m2*K) 1=0,0075 W/(m2*K) Valemite (1) ja (2) abil arvutatud soojusjuhtivustegur: 1=0,262 W/(m2*K) 1=0,056 W/(m2*K) 1=0,129 W/(m2*K) 1=0,180 W/(m2*K) 1=0,937 W/(m2*K) Võrdlemine kirjaduse andmetega, mis on 0,035-0,040 W/(m2*K) Valemiga (3) arvutatud soojusjuhtivustegurid on palju lähedamal kirjanduses antud väärtustele. Võrdlemine katseliselt saadud soojusläbikandetegurite väärtusi ja aruvutuslikult saadud soojusläbikandetegurite väärtust: 1) Ukats= 590,897 W/(m2*K) 1)Uarv= 887,35 W/(m2*K) 2) Ukats= 549,701 W/(m2*K) 2) Uarv= 872,83 W/(m2*K) 3) Ukats= 532,000 W/(m2*K) 3) Uarv=555,14 W/(m2*K) 4) Ukats= 499,655 W/(m2*K) 4) Uarv=773,07 W/(m2*K)
kasutada lihtsamat ideaalse gaasi olekuvõrrandit, sest tulemuste erinevus on alla 0,5 %. Ülekandenähtsutest avaldub gaaside korral kõige tugevamalt difusioon, mis on ka arusaadav, sest gaasimolekulid saavad vabalt liikuda. Esineb ka sisehõõre, sest gaasi molekulid segavad põrkumistega üksteise liikumist. Temperatuuri tõustes sisehõõre gaasides kasvab (molekulide liikumiskiirused suurenevad). Gaasid on halvad soojusjuhid, kuna nende soojusjuhtivustegurid on väikesed (soojusjuhtivustegur on võrdeline aine tihedusega). 4.3.2. Vedelikud Vedelikus on molekulidevahelised kaugused umbes 10 korda väiksemad kui gaasis ja seetõttu on sama ainehulga ruumala vedelikus umbes 1000 korda väiksem kui gaasis. Sellepärast on molekulide soojusliikumine vedelikus teistsugune kui gaasis: molekulid võbelevad ja põrkuvad korrapäratult naabermolekulidega. Suurema kontsentratsiooni ja sagedaste põrgete tõttu on molekulide ümberpaiknemine
korral on pindala S läbiv soojusvoog S T q= , z 1 z2 z3 (3.7) ... 1 2 3 kus z 1, z 2, z 3,. .. on erinevate kihtide paksused ning 1, 2, 3, ... on vastavalt nende kihtide soojusjuhtivustegurid. 3.1.3. Difusioon gaasides 3.1.4. Molekulide keskmine vaba tee pikkus gaasides 3.2. Gaaside kõrvalekaldumine ideaalsusest. Van der Waalsi võrrand A. Gaaside kõrvalekaldumine ideaalsusest. m Ideaalse gaasi olekuvõrrand (1.30) pV = RT sobib ka reaalsete gaaside kirjeldamiseks, kuid M 24
Kihtide vahel mõjuvat jõudu (sisehõõrdejõudu) saab leida seosest v -v Fs = 1 2 S . l Ülekandenähtsutest avaldub gaaside korral kõige tugevamalt difusioon, mis on ka arusaadav, sest gaasimolekulid saavad vabalt liikuda. Esineb ka sisehõõre, sest gaasi molekulid segavad põrkumistega üksteise liikumist. Temperatuuri tõustes sisehõõre gaasides kasvab (molekulide liikumiskiirused suurenevad). Gaasid on halvad soojusjuhid, kuna nende soojusjuhtivustegurid on väikesed (soojusjuhtivustegur on võrdeline aine tihedusega). 7.8.Alalisvool Elektrivoolu tekitavad laengukandjad, mis saavad liikuda. Laengukandjate suunatud liikumist nimetatakse elektrivooluks. Laengukandjaid, mis saavad liikuda kogu vaadeldava keha või ainekoguse piires, nimetatakse vabadeks laengukandjateks. Metallides on nendeks vabad elektronid. Nende liikumine on korrapäratu soojusliikumine. Kui rakendada juhi otstele muutumatu elektriväli, hakkavad vabad