logo

Radiatsiya orqali issiqlikning uzatilishi.15v

Yuklangan vaqt:

08.08.2023

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

3701.5 KB
Mavzu :  Radiatsiya orqali issiqlikning uzatilishi .
                                                                                                                       
                                                                 
  Mundarija.
I. Kirish.
II. Asosiy qism.
II.1  Asosiy tushunchalar va ta'riflar.
II.2  Radiatsion   issiqlik   uzatishning   xususiyatlari.
II.3  Issiqlik   nurlanishining   parametrlari   va  xususiyatlari.
II.4  Jismga so'rilishi, qaytarilishi va o'tkazuvchanligi.
II.5  O'ziga xos, natijali va samarali jism radiatsiyasi.
II.6  Qora jism nurlanishining asosiy qonunlari.
II.7  Stefan-Boltsman  qonuni.
II.8  Kirxgof qonuni.
III. Xulosa.
IV. Adabiyotlar royxati. Kirish.
Issiqlik   uzatilish   tushunchasi   juda   ham   keng   tushuncha   ekanligi,   issiqlik
uzatishning konduktiv, konvektiv usullaridan tashqari radiatsiya usuli haqida ham
yetarlicha bilimga ega bo’lishimiz kerakligi uchun bu kurs ishini asosan radiatsiya
usuli   haqida   kengroq   yoritishga   harakat   qildim.   Radiatsiya   usulida   nurlanishning
o’ziga xosxususiyatlarga, xossalarga ega ekanligiga ko’proq urg’u berishga harakat
qilish   kerak.   Bu   kurs   ishida   biz   isssiqlik   uzatilishining   radiatsiya   orqali   issiqlik
uzatishda   duch   keladigan   ba’zi   tushunchalar   va   qonunlar   haqida   bilimimizni
ma’lum   darajaga   ko’tara   olamiz.   Kurs   ishi   mundarijasida   radiatsion   issiqlik
uzatishning   xususiyatlari,   issiqlik   nurlanishining   parametrlari   va   xususiyatlari,
jismga   so'rilishi,   qaytarilishi   va   o'tkazuvchanligi,     o'ziga   xos,   natijali   va   samarali
jism   radiatsiyasi,   qora   jism   nurlanishining   asosiy   qonunlarini,   Stefan-Boltsman
qonuni,   Kirxgof   qonuni   kabi   keltirilgan   savollarning   barchasi   haqida   batafsil
ma’lumot   olishimiz   mumkin.   Kurs   ishining   mazmuni   yetarlicha   yoritib   berishga
harakat qilingan. Issiqlik uzatish usullari haqida anchagina bilim oshirish uchun bu
kurs   ishi   yaxshigina   qo’llanma   hisoblanadi.   Bu   kurs   ishida   radiatsiya   haqida   ham
umumiy tushunchalarni berib o’tganman.   2.1 Asosiy tushunchalar va ta'riflar.
Issiqlik   radiatsiyasi   (radiatsion   issiqlik   almashinuvi)   –   elektromagnit
to'lqinlarning tarqalishi natijasida amalga oshiriladigan kosmosda issiqlikni uzatish
usuli, uning energiyasi modda bilan o'zaro aloqada issiqlikka aylanadi. Radiatsion
issiqlik   uzatish   ikki   tomonlama   energiya   konversiyasi   bilan   bog'liq   va   uch
bosqichda sodir bo'ladi:
1) dastlab   jismning   ichki   energiyasi   elektromagnit   nurlanish   energiyasiga
aylanadi (fotonlar yoki kvantlar energiyasi);
2) keyin nurlanish energiyasi fazodagi elektromagnit to'lqinlar orqali uzatiladi,
ular   bir   jinsli   va   izotrop   muhitda   va   vakuumda   yorug'lik   tezligida   to'g'ri
chiziq   bo'ylab   tarqalib   (vakuumda   yorug'lik   tezligi   m/s   ),   sinish,
yutilish   va   aks   ettirishning   optik   qonunlariga bo'ysunadi;
3) materiya   bilan   o'zaro   ta'sirlashganda,   nurlanish   energiyasi   fotonlarni   yutish
orqali jismning ichki energiyasiga aylanishi  sodir bo'ladi.
Issiqlik   nurlanishi   to'lqin   uzunligi   diapazoni     mkm   (1   mkm   =  
  m)   ga   to'g'ri   keladi,   chunki   issiqlik   muhandislik   qurilmalaridagi   nurlanish
energiyasining asosiy ulushi aynan shu to'lqin uzunligi oralig'ida uzatiladi. E'tibor
berish   kerakki,   ko'rinadigan   yorug'lik   nurlarining   to'lqin   uzunligi  
mkm,   infraqizil   yoki   termal   nurlanish   esa   odatda     mkm   to'lqin
uzunligi diapazonini o'z ichiga oladi.
Radiatsiya spektri nurlanishning to'lqin uzunligi bo'yicha tarqalish  energiyasini
  deb   olamiz,   bu   erda   ,   Vt/   -spantan   nurlanishining   issiqlik
oqimining spektral zichligi (jismning spektral nurlanishi).
Aksariyat   qattiq   jismlar   uzluksiz   spektrlarga   ega.   Gazlar   va   silliq   metallar
chiziqli yoki selektiv spektrlarga ega.(1-rasm).Radiatsion   issiqlik   o'tkazuvchanligi   nuqtai   nazaridan,   sirtlarning   ikki  	turi	
farqlanadi:	 diffuz	 va	 oyna.	 Diffuz	 sirtlar	 yarim	 sharda	 ularga	 tushgan   barcha d l
dl	
nurlanishlarni qaytaradi. Ko'zgu sirtlari uchun nurning tushish burchagi uning
qaytish burchagiga teng.            a)                                                    b)
  1-rasm. Qattiq jism (a) va gaz (b)  nurlanish  energiyasining spektral  taqsimoti
2.2 Radiatsion   issiqlik   uzatishning   xususiyatlari
Radiatsion   issiqlik   almashinuvi   konduktiv   va   konvektiv   issiqlik
almashinuvidan bir qator farqlarga ega: 
a)	
moddaning	 	issiqlik	 	nurlanishi	 	jismning	 	haroratiga	
(moddaning  qizib	 ketish	 darajasiga)	 bog'liq,	 shuning	 uchun	
Kelvin	 	shkalasi	 	bo'yicha   noldan   yuqori   haroratga   ega	
bo'lgan   barcha   jismlar   (qattiq   jismlar,   suyuqliklar   va
nurlanish   energiyasini   yutuvchi   gazlar)  
o'zlarining   termal
nurlanishiga   ega;
b)
radiatsiya	 	orqali	 	issiqlik	 	uzatish	 	vositachi	 	organni	 	talab	
qilmaydi,   ya'ni.   nurlanish   energiyasi   vakuumda   ham
uzatilishi mumkin;
c) 0°C  dan 100°C  gacha  bo’lgan haroratlarda issiqlik  uzatishning
radiatsion va konvektiv (erkin konveksiya bilan) komponentlari
bir xil tartibda bo’ladi; yuqori haroratli energiya (masalan, bug
'generatorlari)   va   yuqori   haroratli   issiqlik-texnologik   (masalan,
metallurgiya   pechlari)   issiq   manbadan   issiqlik   energiyasini
qabul   qiluvchiga   umumiy   issiqlik   uzatishda   radiatsion   issiqlik uzatish ustunlik qiladi;
d) hisob-kitoblarda   sirt   nurlanishi   (qattiq   jismlar)   va   hajm
nurlanishi   (nurlanadigan   va   yutuvchi   gazlar)   xususiyatlarini
hisobga olish kerak.
2.3 Issiqlik   nurlanishining   parametrlari   va  xususiyatlari
Issiqlik uzatishning boshqa har qanday usuli singari, radiatsiya orqali issiqlik
uzatish ham jismlar tizimining harorat maydoni bilan tavsiflanadi, radiatsion issiqlik
o'tkazuvchanligi   (T,   K)   va   radiatsion   issiqlik   oqimlari   (Q,   Vt)   yoki   sirt   radiatsion
issiqlik   oqimi   zichligi   (E,   Vt/   )   bilan   shug'ullanadi.   Harorat   va   issiqlik   oqimi
termal nurlanishning parametrlari hisoblanadi.
Radiatsion   issiqlik   almashinuvi   amalga   oshadigan   jismlar   ma'lum   o'ziga   xos
xususiyatlarga   ega,   ular   radiatsiyaviy   xususiyatlar   yoki   jismning   radiatsiyaviy
xususiyatlari   deb   ataladi   .   Tananing   radiatsiyaviy   xususiyatlariga   yutilish ,
qaytarish ,   jismning   o'tkazuvchanligi   va   qorayish   darajasi   kiradi .   Bu   nurlanish
xususiyatlarining barchasi integral (butun nurlanish spektri uchun) va spektral (d
to'lqin uzunligining cheksiz kichik diapazoni uchun) bo'lishi mumkin.Radiatsiya	 oqimi	 (Q,	 Vt)	 - vaqt	 birligida	 ma'lum	 F sirt	 maydonidan	
o'tadigan nurlanish energiyasining miqdori .
Yuzaki radiatsiya  oqimi zichligi  	
(E,	 Vt/	 ) - vaqt birligida ma'lum bir birlik
yuzasidan o'tadigan nurlanish energiyasining miqdori.
Radiatsion   issiqlik   uzatishni   hisoblashda   quyidagi   belgilar   qo'llaniladi:
a)	
 	va	 	- 	jism	 	yuzasiga	 	tushayotgan	
radiatsiya oqimi va oqim zichligi;
b)	
va	 	 -,  jismning   yuzasidan   qaytayot gan 	nurlanish	 oqimi	 va	
oqim	 zichligi
; c)va	 	-   jism   tomonidan   yutilayotgan	 nurlanish	 oqimi	 va	
oqimining	 zichligi;
d)	
 va	 	-  jismdan   o'tgan	 nurlanish	 oqimi	 va	 oqim	 zichligi ;
e)	
 va	 	- jismning	 o'z	 nurlanishining	 oqimi	 va	 oqimining	
zichligi;
f)	
 	va	 	- 	jismning	 	samarali	 	nurlanishining	 	oqimi	 	va	
oqimining 	zichligi;
g)	
 va	 	- vujudga kelgan radiatsiya oqimi va oqim zichligi.	
2.4 Jismga yutilishi, qaytarilishi va o'tkazuvchanligi.
Jismning	 yutuvchi,	 qaytaruvchi   va	 o'tkazuvchi	 qobiliyatlarining	 fizik	
ma'nosini	 ko'rib	 chiqish	 uchun	 sirtiga	 nurlanish	 oqimi	 	   	tushadigan	
shaffof  jismni  ko'rib chiqamiz  (6.2-rasm).  Bilamizki, har qanday  shaffof jism
uchun energiya saqlanish qonunidan kelib chiqadi:	
 +	+	=	(1)
(6.1)   Tenglikning   chap   tomonini     tushayotgan   radiatsiya   oqimi  	
  ga   bo'lib,
quyidagi nisbatni hosil qilamiz.	
+	+	=	        (2)
Yoki
A+R+D=1   (3)	
bu yerda  A =	 yutish – jismga  yutilish koeffitsiyenti, jismga tushgan nurlanishning	
ulushiga teng; R= 	   -  jismning qaytarishi, jism tomonidan qaytarilgan tushayotgan nurlanishning	
nisbatiga teng;
D=	  - jismning yuk ko'tarish qobiliyati, jismdan o'tadigan nurlanishning ulushiga	
teng.Jismga   yutilgan,   qaytgan   va   uzatiladigan   issiqlik   oqimlarini   yutuvchi,
yutuvchiva   o'tkazuvchi   qobiliyatlarining   qabul   qilingan   belgilarini   hisobga   olgan
holda quyidagi formulalar yordamida hisoblash mumkin: aks
akstush
So’r So’r
O’tg	
6.2-rasm.	 Radiatsion	 issiqlik	 uzatish	 sxemasi
shaffof   jism   uchun ;  	;  	   (4)A,   R   va   D   ning   qiymatiga   qarab   ,   mutloq   qora,   mutloqo   oq   va   mutloqo
shaffof  yoki  diatermik  jismlar  farqlanadi.
Unga tushadigan barcha nurlanishlarni o'ziga singdiradigan jismga  qora  jism
(qora   jism)   deyiladi.   Qora   jismning     va     mos   ravishda   o'z   nurlanishining
oqimi   va   oqimi   zichligini   bildiradi.   Mutloq   qora   jim   A=1,   R=D=0   radiatsiya
koeffitsiyentlariga ega. 
Unga   tushadigan   barcha   nurlanishni   diffuz   tarzda   aks   ettiradigan   jismga
mutloq   oq   jism   deyiladi   . Mutloq   oq   jism quyidagi  radiatsiya   koeffitsiyentlarga   ega:
R = 1,   A=D=   0 .
Unga   tushgan   barcha   nurlanishni   o'tkaz  
uvchi   jism   mutloqo   shaffof   yoki
diatermik  deyiladi . Diatermik jismning radiatsiya koeffitsiyentlari: D=1,   A=R = 0.  
Mutlaqo qora, mutlaqo oq va mutlaqo shaffof jismlar (ideal jismlar) tabiatda
mavjud   emas.   Biroq,   ba'zi   haqiqiy   jismlar,   ularning   nurlanishi   nuqtai   nazaridan
xossalari o'sha ideal jismlarga yaqin. Misol uchun, kuyikish va oksidlangan qo'pol
po'lat uchun A 1, sayqallangan metallar uchun A 1, nosimmetrik molekulalar (
) bo'lgan diatomik gazlar uchun, shu jumladan quruq havo A 1.
Shaffof  bo'lmagan  jismlar  uchun  o'tkazuvchanlik  nolga  teng D=0,  shuning  uchun
A+R=1. Gazlarda qaytarish koeffitsiyenti R=0, shuning uchun A+D=1.
2.5 O'ziga xos, natijali va samarali jism radiatsiyasi.
Jismning   radiatsiyasi,   uning   termal   holatiga   (isitish   darajasi)   ko’ra,   bu
jismning o'ziga xos nurlanishi deyiladi. O'z nurlanish oqimi    bilan yoki pastki
belgisiz Q harfi bilan belgilanadi. Zichlik o'z nurlanish oqimi, Vt /   belgilanadi , yoki E=      (5)
va   jismning   emissiyasi   deyiladi   .     qiymati   jismdan   chiqadigan   barcha
energiyani   o'z   ichiga   oladi   to'lqin   uzunligi   diapazoni         ya'ni,   butun
spektrning   radiatsiya   energiyasidir.   Cheksiz   kichik   uzunlikdagi   spektral
diapazonda joylashgan emissiya to'lqin ulushi d    spektral oqim zichligi deyiladi,
jismning o'z nurlanishi yoki spektral emissiyasini ifodalaydi, Vt / 
= ,    (6)
Radiatsiya spektrini aniqlash  =f( ) tarqatish funktsiyasidir, butun 
nurlanish spektrini integrallash orqali jismning emissiyasini hisoblashimiz 
mumkin:
=    (7)
Spektral emissiya qobiliyati nurlanishning spektral intensivligi ham deyiladi.
Shuning   uchun   jismning   o'z   nurlanishining   oqim   zichligi   (nurlanish)   jismning
integral nurlanish intensivligi deb ham ataladi.
6.3-rasmda   ko'rsatilgan   radiatsion   issiqlik   uzatish   sxemasini   ko'rib   chiqaylik.   U
shaffof   bo'lmagan   jismga     tushgan   nurlanish   oqimi.     miqdoridagi
issiqlik   oqimining   bir   qismi   jism   tomonidan   yutiladi,   ikkinchi   qismi   esa  
miqdorida jism tomonidan qaytariladi. Jismning o'ziga xos nurlanish  ham bor.
Jismning   sirtini   tark   etadigan,   o'zining   va   qaytariladigan   issiqlik
oqimlarining   yig'indisiga   teng   bo'lgan   radiatsiya   issiqlik   oqimi   samarali   issiqlik oqimi deb ataladi va   kabi belgilanadi. Samarali issiqlik oqimi ta'rifi bo'yicha
quyidagiga teng:
   (8)
Jismning termal  holatini  o'zgartiradigan issiqlik oqimi  hosil  bo'lgan issiqlik
oqimi deb ataladi va     bilan belgilanadi yoki murakkab (radiatsion-konvektiv)
issiqlik   uzatish   hisoblarida   belgilarni   birlashtirish   uchun     Radiatsion   issiqlik
almashinuvi natijasida jismga yutilgan va o'zining nurli issiqlik oqimlari o'rtasidagi
farqga teng energiya miqdorini oladi (qizdirilganda) yoki chiqaradi (sovutilganda)
(3-rasmga qarang). (9)	
Olingan issiqlik oqimini hodisa va samarali issiqlik oqimlari formulasi bo'yicha	
bilib olishimiz mumkin 
 (10)	
Izoh.   "≡"   belgisi   "mos   keladigan"   yoki   "ekvivalent   belgi"   sifatida   o'qilishi	
kerak. Radiatsion   issiqlik   uzatish   hisob-kitoblarida   o'ziga   xos   issiqlik   oqimlaridan
foydalanilganda (7)-(9) formulalar quyidagi shaklni oladi:
                          (11) (12)
  (13)
O’zgarishsiz   ichki,   natijaviy   va   samarali   radiatsiya   oqimlari   o'rtasidagi   bog'liqlik
formulasini keltiramiz:
(R* )   (14)
yoki                    
(R* )    (15)
bu yerda R=1-A - jismning qaytarish koeffitsiyenti.
2.6 Qora jism nurlanishining asosiy qonunlari. 3-rasm. Radiatsion issiqlik uzatish sxemasi
shaffof bo'lmagan jism uchun Haqiqiy   jismlarning   emissiya   spektrlari   ko'plab   omillarga   (jism   materiali,
harorat,   sirt   holati)   bog'liq   va   shuning   uchun   ularni   analitik   qoida   tariqasida
tavsiflash   mumkin   emas.   Ideal   qora   jism   (IQJ)   uchun   jismning   haroratiga   qarab
energiyaning   spektr   bo'ylab   taqsimlanishi   universaldir,   shuning   uchun   haqiqiy
jismlarning   nurlanishini   hisoblashda   asosan   qora   jismning   nurlanish   qonunlari
ishlatiladi.
Tabiatda   mutlaqo   qora   jismlar   mavjud   emas.   Qora   jism   modeli   sifatida
o'lchamlari   bo'shliqning   o'zidan   ancha   kichik   bo'lgan   shaffof   bo'lmagan   bo'shliq
devoridagi teshik ishlatiladi. Bo'shliqning butun yuzasini   bir   xil   isitish   bilan,   uning
xususiyatlaridagi   bu   teshik   mutloqo   qora   jismga   yaqinlashadi,   ya'ni.   unga
tushadigan   barcha   radiatsiyalarni   o'zlashtiradi   va   shu   bilan   birga   o'zi   ham   ideal
radiator hisoblanadi - u maksimal energiya miqdorini chiqaradi.
2.7 Stefan-Boltsman  qonuni.
Stefan-Boltsman   termodinamik   muvozanat   shartida   qora   jismning   o'z-
o'zidan nurlanish oqimi   uning mutloq harorati T ga bog'liqlik qonunini yaratdi:
       bu yerda   Stefan-Boltsman doimiysi;
 – mutloq qora jism nurlanish oqimining zichligi, Vt/ .
"Qo'lda"   hisob-kitoblarda   (kalkulyator   hisob-kitoblari),   Stefan-Boltsman
qonuni quyidagi ko’rinishda qulay tarzda qo'llanilishi mumkin:
= (17) bu yerda   - bu mutloq qora jismning emissiyasi.
Stefan-Boltsman   qonuni   1879  yilda  Stefan  tomonidan  eksperimental   tarzda
o'rnatildi, 1884 yilda Boltsmann va 1901 yilda Plank tomonidan nazariy asoslandi.
2.8. Kirxgof qonuni.Mutloq qora jism unga tushadigan barcha nurlanishni o'ziga singdiradi (	 ) va	
shu bilan birga ideal radiator bo'lib, u barcha to'lqin uzunliklari uchun 	 ga teng.	
Bu holat real jismlar uchun spektral nurlanish 	 va uning spektral yutish qobiliyati 	
  o‘rtasida   aniq   bog‘liqlik   mavjudligini   ko‘rsatadi.   Bu   bog'liqlikni   nemis   fizigi	
Kirxgof   1859   yilda   o'rnatgan   va   u   quyidagicha  	 	  funksional   bog'liqlik	
Kirxgof qonuni deb ataladi.	
Kirxgof   qonuniga   ko'ra,   har   qanday   jismning   o'z   nurlanishining   spektral	
oqimining   zichligi   (spektral   emissiya)   uning   spektral   yutilish   qobiliyatiga   nisbati
doimiy qiymatdir va bir xil haroratda qora jismning spektral oqimi zichligiga teng:	
(18)	
Shuning uchun jismning spektral emissiyasi quyidagiga tengdir.	
(19)          	(20)	
(19) va (20) ifodalarni taqqoslab, spektral yutish emissiyasiga teng degan xulosaga
kelishimiz mumkin:	
(21)	
(21) tenglik Kirxgof qonunining natijasi bo'lib, nurlanish va materiya o'rtasidagi	
mahalliy termodinamik muvozanatda bajariladi, amalda har doim ham bajarilmaydi. Biroq,   radiatsiyaviy   issiqlik   uzatishni   hisoblashda   mahalliy   termodinamik
muvozanatni taxmin qilishning to'g'riligi eksperimental natijalar bilan tasdiqlanadi.	
Xulosa.	
Kurs   ishining   mavzusini   o’rganish,   izlanish   jarayonida   issiqlik	
o’tkazuvchanlikning qanday turlarga bo’linishi har bir turning qanday o’tkazuvchanlik
ekanligi, qanday xususiyatlarga ega ekanligi, qanday xossalarga ega ekanligi haqida
yetarlicha ma’lumotlarga ega bo’ldim. Kurs ishi mavzuyim radiatsiya(nurlanish) orqali
issiqlikning uzatilishi bo’lganligi sababli issiqlik o’tkazuvchanlikning radiatsiya usulini
to’la ochib berishga harakat qildim va radiatsiya orqali issiqlik uzatilishining mazmun
mohiyatini anchagina anglab yetdim. Bu kurs ishini bajarish jarayonida bilimlarimni
mustahkamladim. Bu kurs ishini ko’rib chiqqan odam radiatsiya nima, qanday qilib
radiatsiya orqali issiqlik uzatiladi, uning qonunlarini bilib olishi mumkin. Jumladan bu
kurs   ishi   bilan   tanishib   chiqqan   izlanuvchi   asosan   quyidagi   savollarga   javob   olishi
mumkin:  Radiatsion   issiqlik   uzatishning   xususiyatlari,   issiqlik   nurlanishining
parametrlari   va   xususiyatlari,   jismga   so'rilishi,   qaytarilishi   va   o'tkazuvchanligi,
o'ziga   xos,   natijali   va   samarali   jism   radiatsiyas,     qora   jism   nurlanishining   asosiy
qonunlarini, Stefan-Boltsman  qonuni,  Kirxgof qonuni kabi savollarga. Adabiyotlar ro’yxati:
1)   «ИВАНОВСКИЙ   ГОСУДАРСТВЕННЫЙ   ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ   имени   В.И.   ЛЕНИНА».   ТЕПЛОМАССООБМЕН.
Учебное пособие для бакалавров. Иванов 2014
2) ВВЕДЕНИЕ   В   МАТЕМАТИЧЕСКОЕ   МОДЕЛИРОВАНИЕ.   Учебное
пособие.   Допущено   Министерством   образования.   Российской
Федерации   в   качестве   учебного   пособия   для   студентов   высших
учебных   заведений,   обучающихся   по   направлению   511200—
«Математика. Прикладная математика  .  Москва   «Логос»   2007
3) https://gorodshapok.ru/uz/tinkoff/sposoby-zashchity-ot-radiacionnogo-   
teplovogo-izlucheniya-zashchita-ot/  internet manzilidan.

Mavzu : Radiatsiya orqali issiqlikning uzatilishi .

Mundarija. I. Kirish. II. Asosiy qism. II.1 Asosiy tushunchalar va ta'riflar. II.2 Radiatsion issiqlik uzatishning xususiyatlari. II.3 Issiqlik nurlanishining parametrlari va xususiyatlari. II.4 Jismga so'rilishi, qaytarilishi va o'tkazuvchanligi. II.5 O'ziga xos, natijali va samarali jism radiatsiyasi. II.6 Qora jism nurlanishining asosiy qonunlari. II.7 Stefan-Boltsman qonuni. II.8 Kirxgof qonuni. III. Xulosa. IV. Adabiyotlar royxati.

Kirish. Issiqlik uzatilish tushunchasi juda ham keng tushuncha ekanligi, issiqlik uzatishning konduktiv, konvektiv usullaridan tashqari radiatsiya usuli haqida ham yetarlicha bilimga ega bo’lishimiz kerakligi uchun bu kurs ishini asosan radiatsiya usuli haqida kengroq yoritishga harakat qildim. Radiatsiya usulida nurlanishning o’ziga xosxususiyatlarga, xossalarga ega ekanligiga ko’proq urg’u berishga harakat qilish kerak. Bu kurs ishida biz isssiqlik uzatilishining radiatsiya orqali issiqlik uzatishda duch keladigan ba’zi tushunchalar va qonunlar haqida bilimimizni ma’lum darajaga ko’tara olamiz. Kurs ishi mundarijasida radiatsion issiqlik uzatishning xususiyatlari, issiqlik nurlanishining parametrlari va xususiyatlari, jismga so'rilishi, qaytarilishi va o'tkazuvchanligi, o'ziga xos, natijali va samarali jism radiatsiyasi, qora jism nurlanishining asosiy qonunlarini, Stefan-Boltsman qonuni, Kirxgof qonuni kabi keltirilgan savollarning barchasi haqida batafsil ma’lumot olishimiz mumkin. Kurs ishining mazmuni yetarlicha yoritib berishga harakat qilingan. Issiqlik uzatish usullari haqida anchagina bilim oshirish uchun bu kurs ishi yaxshigina qo’llanma hisoblanadi. Bu kurs ishida radiatsiya haqida ham umumiy tushunchalarni berib o’tganman.

2.1 Asosiy tushunchalar va ta'riflar. Issiqlik radiatsiyasi (radiatsion issiqlik almashinuvi) – elektromagnit to'lqinlarning tarqalishi natijasida amalga oshiriladigan kosmosda issiqlikni uzatish usuli, uning energiyasi modda bilan o'zaro aloqada issiqlikka aylanadi. Radiatsion issiqlik uzatish ikki tomonlama energiya konversiyasi bilan bog'liq va uch bosqichda sodir bo'ladi: 1) dastlab jismning ichki energiyasi elektromagnit nurlanish energiyasiga aylanadi (fotonlar yoki kvantlar energiyasi); 2) keyin nurlanish energiyasi fazodagi elektromagnit to'lqinlar orqali uzatiladi, ular bir jinsli va izotrop muhitda va vakuumda yorug'lik tezligida to'g'ri chiziq bo'ylab tarqalib (vakuumda yorug'lik tezligi m/s ), sinish, yutilish va aks ettirishning optik qonunlariga bo'ysunadi; 3) materiya bilan o'zaro ta'sirlashganda, nurlanish energiyasi fotonlarni yutish orqali jismning ichki energiyasiga aylanishi sodir bo'ladi. Issiqlik nurlanishi to'lqin uzunligi diapazoni mkm (1 mkm = m) ga to'g'ri keladi, chunki issiqlik muhandislik qurilmalaridagi nurlanish energiyasining asosiy ulushi aynan shu to'lqin uzunligi oralig'ida uzatiladi. E'tibor berish kerakki, ko'rinadigan yorug'lik nurlarining to'lqin uzunligi mkm, infraqizil yoki termal nurlanish esa odatda mkm to'lqin uzunligi diapazonini o'z ichiga oladi. Radiatsiya spektri nurlanishning to'lqin uzunligi bo'yicha tarqalish energiyasini deb olamiz, bu erda , Vt/ -spantan nurlanishining issiqlik oqimining spektral zichligi (jismning spektral nurlanishi). Aksariyat qattiq jismlar uzluksiz spektrlarga ega. Gazlar va silliq metallar chiziqli yoki selektiv spektrlarga ega.(1-rasm).Radiatsion issiqlik o'tkazuvchanligi nuqtai nazaridan, sirtlarning ikki turi farqlanadi: diffuz va oyna. Diffuz sirtlar yarim sharda ularga tushgan barcha

d l dl nurlanishlarni qaytaradi. Ko'zgu sirtlari uchun nurning tushish burchagi uning qaytish burchagiga teng. a) b) 1-rasm. Qattiq jism (a) va gaz (b) nurlanish energiyasining spektral taqsimoti 2.2 Radiatsion issiqlik uzatishning xususiyatlari Radiatsion issiqlik almashinuvi konduktiv va konvektiv issiqlik almashinuvidan bir qator farqlarga ega: a) moddaning issiqlik nurlanishi jismning haroratiga (moddaning qizib ketish darajasiga) bog'liq, shuning uchun Kelvin shkalasi bo'yicha noldan yuqori haroratga ega bo'lgan barcha jismlar (qattiq jismlar, suyuqliklar va nurlanish energiyasini yutuvchi gazlar) o'zlarining termal nurlanishiga ega; b) radiatsiya orqali issiqlik uzatish vositachi organni talab qilmaydi, ya'ni. nurlanish energiyasi vakuumda ham uzatilishi mumkin; c) 0°C dan 100°C gacha bo’lgan haroratlarda issiqlik uzatishning radiatsion va konvektiv (erkin konveksiya bilan) komponentlari bir xil tartibda bo’ladi; yuqori haroratli energiya (masalan, bug 'generatorlari) va yuqori haroratli issiqlik-texnologik (masalan, metallurgiya pechlari) issiq manbadan issiqlik energiyasini qabul qiluvchiga umumiy issiqlik uzatishda radiatsion issiqlik