Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
394
395
сипатталады:
α=1/
V(dV/dT)
p
, мұндағы
V – дененің көлемі (қатты, сұйық немесе
газтәрізді), T – дененің абсолюттік температурасы. α-ның мәні іс жүзінде мына
формуламен анықталады: α=(V
′
– V)/V(T
2
–T
1
), мұндағы V
′
және V – дененің T
1
және
T
2
температура кезіндегі көлемдері (T
1
<
T
2
). Қатты денелердің жылулық
ұлғаюын сипаттау үшін α-мен бірге сызықтық жылулық коэффициенті енгізілген:
α
с
=1/e(dl/dT)
p
, мұндағы l – дененің бастапқы ұзындығы.
Көпшілік денелер үшін α<0, бірақ кейбір жағдайларда бұл шарт орындалмай-
ды. Мысалы, су атмосфералық қысым кезінде 0°С-тан 4°С-қа дейін жылығанда
(α<0) көлемін кішірейтеді. α-ның Т-ге тәуелділігі газдарда едәуір байқарлықтай
болады: идеал газдар үшін α = 1/Т, сұйықтарда жылулық ұлғаю әлсіздеу. Бірқатар
заттарда және қатты заттарда (кварцта, инварда) α коэффициент өте аз және
іс жүзінде Т-нің кең алқабында тұрақты. Т→0-ге ұмтылғанда α –коэффици-
ент те α →0-ге ұмтылады. Газдардың жылулық ұлғаюы: оны қыздырған кезде
кинетикалық энергиясы артады және осы энергия есебінен сыртқы қысымға қарсы
жұмыс істеледі. Қатты денелер мен сұйықтардың жылулық ұлғаюы атомдардың
жылулық тербелістерінің симметриясыз болуына (ангармонизм) байланысты,
осының себебінен Т (дененің абсолюттік температурасы) артқанда атомаралық
ара қашықтық артатын болады.
ЖЫЛУЛЫҚ ШУЫЛ – өткізгіштердегі заряд тасушылардың жылулық
қозғалыстарынан туындайтын токтардың және кернеулердің кездейсоқ ауытқулары.
ЖЫЛУ ӨТКІЗГІШТІК – едәуір қызған денеден қызуы аз денеге температу-
раны теңгеруге әкеп соқтыратын жылу тасымалдаудың бір түрі. Жылу өткізгіштік
кезінде энергияны тасымалдау энергиясы көп бөлшектерден (молекулалардан,
атомдардан, электрондардан) энергиясы аз бөлшектерге тікелей беру нәтижесінде
жүзеге асырылады.
Металдардың жылу өткізгіштігі ток тасушылардың – өткізгіштік электрон-
дардың өзараәсерлесуімен анықталады. Қатты денелердің жылу өткізгіштігі қатты
дененің түріне байланысты әртүрлі болады. Диэлектриктерде еркін
(бос) элек-
трондар болмайтындықтан, жылулық қозғалыстың энергиясын тасымалдау
фонондармен жүзеге асырылады. Жартылай өткізгіштердегі жылуды тасымалдау
диэлектриктер мен металдардағы жылу тасымалдаудан күрделі болады.
Егер температураның (Т) салыстырмалы өзгерісі бөлшектердің орташа еркін
жол ұзындығынан (l) аз болса, онда жылуөткізгіштіктің негізгі заңы (
Фурье заңы)
орындалады: жылулық ағынның тығыздығы (q) температура градиентіне (арту не-
месе кему шамаларының өзгерісі) пропорционал, яғни grad T: q = –λ grad T, мұндағы
λ – жылу өткізгіштік коэффициент, немесе жай ғана жылу өткізгіштік, grad T-ға
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
394
395
тәуелсіз (λ заттың агрегаттың күйіне, оның атомдық-молекулалық құрылымына,
температураға, қысымға, құрамына, т.б. тәуелді).
grad T-тің шамасы өте үлкен болған кезде (мысалы, күшті соққы толқындары
кезінде), төменгі температуралар кезінде (сұйық Не ІІ үшін) және газдардағы
энергияның тасымалдануы тек атомаралық соқтығысулармен ғана емес, тем-
пература ~10
4
– 10
5
К болған кездегі сәуле шығару (сәулелік жылу өткізгіштік)
есебінен де жүзеге асырылады. Металдардағы жылу өткізгіштік ток тасушы-
лардың – өткізгіштік электрондардың қозғалысымен және өзараәсерлесуімен
анықталады.
Тұрақты жылу өткізгіштік – дененің әрбір бөлігінің температуралары
уақыттың өтуіне байланысты өзгермейтін кездегі жылу өткізгіштік.
Торлық жылу өткізгіштік – металдардың кристалдық торлары жүзеге асы-
ратын жылу өткізгіштігі.
Электрондық жылу өткізгіштік – металдардың электрондары жүзеге асыра-
тын жылу өткізгіштігі.
ЖЫЛУРЕЗИСТИВТІК ЭФФЕКТ (ағылшынша «resistive», латынша «резисте-
ре – қарсыласу» + эффект) – қатты өткізгіштің (металдың, жартылай өткізгіштің)
деформациясы нәтижесінде электрлік кедергінің өзгеруі. Жылурезистивтік эф-
фект жартылайөткізгіш деформация кезінде заряд тасушылардың энергетикалық
спектрінің өзгерісімен байланысты әлгі жартылайөткізгіштерде ерекше үлкен: тый-
ым салынған зонаның енінің және қоспалық деңгейлердің иондану энергиясының
өзгерісімен; өткізгіш зонаның жекелеген аңғарлары энергияларының салыс-
тырмалы өзгерісімен; деформация жоқ кезде айныған кемтіктік зоналардың
бөлшектенуімен; заряд тасушылардың эффективтік массаларының өзгерісімен
байланысқан. Осылардың барлығы заряд тасушылардың концентрациясының және
олардың эффектілік қозғалғыштығының өзгеруіне әкеледі. Деформация осыларға
қоса заряд тасушылардың шашырау үрдістеріне фонондар спектрлерінің өзгерісі
арқылы және жаңа ақаулардың пайда болуына ықпал етеді.
ЖЫЛУ СЫЙЫМДЫЛЫҚ – денені 1 градусқа (1°С немесе К) қыздыру
кезінде оның жұтатын жылуының мөлшері; дәлірек – дене температурасының
шексіз аз өзгеруі кезінде дененің жұтатын жылу мөлшерінің осы өзгеріске қаты-
насы. Заттар массасы бірлігінің (г, кг) жылу сыйымдылығы м е н ш і к т і жылу
сыйымдылық деп, заттардың 1 моліндегі жылу сыйымдылық – молярлық
(мольдік) жылу сыйымдылық деп аталған. Жылу сыйымдылықтың бірлігі
Дж/(кг·К), Дж/(моль·К), Дж/(м
3
·К) және жүйеден тыс бірлігі кал/моль·К.
Дененің күйі өзгерген кезде оның жұтатын жылу мөлшері тек бастапқы және
соңғы күйлеріне ғана тәуелді емес (жеке жағдайда оның температурасына), олардың
