თბოგამტარობა

თბოგამტარობა (თბოგამტარობის კოეფიციენტი) — ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ნივთიერების ტემპერატურის ცვლილების (გათანასწორების) სიჩქარეს არათანაბარ სითბურ მოვლენებში. მყარი სხეულის, სითხისა თუ აირის თბოგამტარობა განისაზღვრება სიჩქარით, რომლითაც მატერიის გახურება ხდება. თბოგამტარობა ასევე ეწოდება მატერიის თერმული ენერგიის ტრანსპორტირების უნარს სითბოს გატარების მეშვეობით.

 მყარი სხეული 
მყარი სხეულის შემთხვევაში სითბოს ნაკადი პირდაპირპროპორციულია ორ განხილულ წერტილში არსებულ ტემპერატურის სხვაობისა, რომელიც გრადუს ცელსიუსებში ან კელვინებში იზომება. თავად სითბოს ნაკადი აღინიშნება ან ვატებში, ანაც ჯოულ-წამებში.

მატერიის თბოგამტარობა, რომელიც ხშირად λ, k ან κ-თი აღინიშნება, გვიჩვენებს, სითბოს რა რაოდენობა Q გაედინება მოცემულ ფართობზე A.დროის მოცემულ მონაკვეთში, t გარკვეული ტემპერატურული განსხვავებისას ΔT. თბოგამტარობის ერთეული, რომელსაც ასევე თბოგამტარობის კოეფიციენტი ეწოდება, გამოითვლება შემდეგი ფორმულით: J/(K·m·s) ანაც. W/(K·m).
სურათი:Quader A l.png

გამოთვლის თვალსაჩინოობისთვის ავიღოთ კუბი, რომელიც სიგრძე არის l, ხოლო განივი კვეთის ფართი კი - A. კუბის ერთი გვერდი ცივ გარემოში იმყოფება, საპირისპირო კი თბილში. შუა გვერდებს მაქსიმალური იზოლირება აქვთ გაკეთებული. სპეციფიკური თბოგამტარობა გამოიანგარიშება გაზომილი თბოგამტარობის და საპირისპირო გვერდებს შორის მანძილის ნამრავლის გვერდის ფართთან შეფარდებით:

სითბოს ნაკადი '' ვატებში (Q: სითბოს რაოდენობა) შემდეგნაირად გამოითვლება: 

სპეციფიკური თბოგამტარობა აბსოლუტურ ტემპერატურასთან ერთად იცვლება, ანუ ის მხოლოდ ტემპერატურის გრადიენტისთვის არ აჩვენებს სითბოს ნაკადს. ლითონებისთვის სპეციფიკური სითბოგამტარობა მეტწილად ოთახის ტემპერატურაში გამოითვლება (300 კელვინი ≈ 27 გრადუს ცელსიუსს), აირების შემთხვევაში კი ცდები ძირითადად 0 გრადუს ცელსიუსში მიმდინარეობენ. აბსოლუტური ტემპერატურის მომატებასთან ერთად ჩვეულებრივ სპეციფიკური თბოგამტარობაც მატულობს, თუმცა პრაქტიკული მიზნებისთვის ერთ მუდმივ რიცხვს იღებენ.

ზოგადად კი ვიდერმან-ფრანცშეს კანონში ჩადებული პრინციპი მოქმედებს -- ყველაფერი ის, რაც დენს კარგად ატარებს (ვერცხლი, სპილენძი) მშვენიერი სითბოგამტარიცაა. ხოლო თბოიზოლატორები (ქაღალდი, ბამბა) კი დენსაც ცუდად ატარებენ.

 მაგალითები 
 სამშენებლო მასალებიმატერიათბოგამტარობაλ[ვტ. / (მ · K)]სპილენძი  3333ალუმინი 209თითბერი  120თუთია  110ფოლადი  50უჟანგავი ფოლადი  21ტყვია  35გრანიტი  2,8ბეტონი  2,1მინა  1,0კალციუმცემენტი  1,0აგური)  0,5 - 1,4ხე  0,13 - 0,18ფოროტონი 0,09 - 0,45ფორებიანი ბეტონი 0,08 - 0,25შუშაქაფი  0,040შუშაბამბა  0,04 - 0,05პოლისტიროლი 0,035 - 0,050პოლიურეტანი ~0,035ჰაერი  0,024   სხვა მატერიებიმატერიათბოგამტარობაλ[W / (m · K)]ნახშირბადის ნანომილები  6000ალმასი  2300ვერცხლი  429ოქრო  310მაგნეზიუმი  170ვოლფრამი  167კალიუმი  ~135ნიკელი  85რკინა  80,2პლატინა  71თუნუქი  67ტანტალუმი  54ბისმუტი  8,4ვერცხლისწყალი  8,3ყინული (-20..0°C)  2,33წყალი  0,6წყალბადი  0,18ჰელიუმი  0,144ჟანგბადი  0,023აზოტი  0,02არგონი  0,016ნახშირის დიოქსიდი  0,015ტიტანი  22

 დაანგარიშების მაგალითი 
სპეციფიკური თბოგამტარობა მასალის თვისებაა. უცვლელი ზომების მქონე სხეულისთვის შესაძელბელია აბსოლუტური თბოგამტარობის დაანგარიშება. პენოპლასტის მაჭრისთვის, რომლის სიგანე 50 სმ., სიგანე 1 მ. ხოლო სიღრმე 2 მეტრია თბოგამტარობის დაანგარიშება შემდეგნაირად ხდება:
თბოგამტარობა = სპეციფიკური თბოგამტარობა * ფართობზე / სიგრძესთან

ესიმას ნ იშნავს, რომ ერთკელვინიანი ტეპპერატურის სხვაობის შემთხვევაში პენოპლასტის ნაჭერში წამში სითბოს ნაკადის 1 ჯოული მიედინება

კატეგორია:თბოგამტარობა
კატეგორია:ტემპერატურა