Тақырыбы: Жылу алмасу. Табиғаттағы және техникадағы жылу алмасу

мамандығының 3-курс

студенті Құлымбет Гаухар.

Аннотация

Явления теплопередачи, включая теплообмен, являются очень важным процессом для живых организмов. Теплообменники радикально меняют жизнь людей. Благодаря этому проекту студенты узнают больше о теплообмене.

Кіріспе ……………………………………………………….

1)Жылу алмасу……………………………………………..

2)Жылу алмасу түрлері………………………………..

Негізгі бөлім

1. 
   Табиғаттағы жылу алмасу……………………………………………
   
2. 
   Техникадағы жылу алмасу………………………………………….
   
3. 
   Жылу алмасу аппараттары………………………………………….
   
4. 
   Жылу процестерінің адам өміріндегі маңызы…………..
   
5. 
   Жылу үрдістері…………………………………………………………….
   

Пайдаланылған әдебиеттер……………..

Жылу отын, көмiр, газ, мұнай өнiмдерiн жағу арқылы пайда болатыны саған белгiлi. Бiрақ жылудың негiзгi көзi –Күн. Жер бетiне түскен Күн нұры оны жылытады, одан жылу атмосфераның төменгi қабаттарына өтедi және ауа жылиды. Көмiр, газ және мұнай да –Жерге ғасырлар бойы түскен Күн нұры энергиясының өнiмi. Тiптi бiз пайдаланатын жел энергиясы да Күннен пайда болады.Сонымен, жылу дегенде ненi түсiнемiз? Алғашқыда жылуды да зат деп санаған. Мысалы, газ жанғанда одан жылу суға өтедi. Соның нәтижесiнде Су ыстық болады. Кейiн қайнаған суды газдан алып қойсақ, одан жылу шығып ауаға өтедi т.с.с. Осыған орай арнайы «жылу мөлшерi» деген физикалық шама енгiзiлген. Мынадай тәжiрибе өткiзейiк. Қыста екi кесек мұзды қалың қолғаппен ұстап (қолдың жылуы мұзға өтпеуi үшiн), олар-Ды бiр-бiрiне үйкейiк. Сонда мұз ерiп, су тамшылай бастайды. Мұзды ерiтетiн жылу қайдан берiлдi? Ертеде адамдар екi ағашты бiр-бiрiне үйкеп (ысқылап) отты алған. Темiрдi дианикалық энергия жылу энергиясына айналады. Осыған ұқсас денелердiң қызуын сен тұрмыста көп кездестiресiң. Олар жайлы есiңе түсiр. Мiне, осындай тәжiрибелер жылу да  –  энергияның бiр түрi деген қорытынды жасатты. Бiз бiлетiн потенциалдық және кинетикалық энергияның қайсысы жылу энергиясына сай келедi? Екеуi де ме? Заттар майда бөлшектерден құралған және олар үздiксiз қозғалыста болады. Бақылаулар егер заттар қыздырылса,бөлшектердiң қозғалысы жылдамдайтынын көрсеттi. Бұдан жылу –сол затты құраған бөлшектердiң кинетикалық энергиясы деген қорытынды шығарамыз.Заттардың немесе денелердiң қыздырылу дәрежесiн өрнектейтiн шаманы температура дейдi.Мұзды ерiту үдерiсiндегi бақылаулар еру кезiнде оның температурасы өзгермейтiнiн көрсеттi. Демек, бұл кезде оған берiлген жылу мұздың түзiлiсiн бұзуға кетедi. Демек, заттың жылуын iшiнара молекулалар арасындағы потенциалдық энергия да белгiлейдi. Сонымен жылу да энергияның бiр түрi болып есептеледi. Ол басқа энергиялар сияқты бiр түрден екiншi түрге айналуы мүмкiн. Жылу мөлшерi де басқа энергия мен жұмыс сияқты Джоульмен өлшенедi.

ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫ ТУРАЛЫ ФАРАБИ,БЕРУНИ ЖӘНЕ ИБН СИНАЛАРДЫҢ ПIКIРЛЕРI

Жылу құбылыстарының табиғаты туралы ұлы ғұламаларымыз Әбу Насыр әл-Фараби, әл-Беруни және Ибн Синалар өз еңбектерiнде түсiнiк берген. Соның iшiнде Фарабидiң пiкiрi бойынша, әрбiр дененiң температурасының жоғары немесе төмен болуы сол дененi құраған бөлшектердiң қозғалысына тәуелдi. Ибн Сина да Фараби сияқты конвеквия құбылысын былайша түсiндiредi: қызған денелердiң көлемi ұлғаюы нәтижесiнде тығыздығы азайып, жоғарыға ұмтылады (Архимед күшiнiң әсерiмен), ал суыған кезде көлемi кiшiрейiп, тығыздығы артып, төменге түседi.Денелердiң жылудан ұлғайып, суықтан кiшiреюiнде судың ерекше қасиетке ие екенiне Беруни көңiл бөлген. Бұл жайлы Берунидiң Ибн Синаға жазған сауалын келтiрейiк: «Егер денелер жылудан ұлғайып, суықтан кiшiрейсе, тарылса және басқа ыдыстардың сынуы оның iшiндегi заттардың кеңеюiнен болса да, нелiктен iшiндегi су мұздап қалған ыдыс жарылады, сынады? Неге мұз судың бетiнде болады, ол суық болғандықтан қатады дейiк, бiрақ Жер табиғатына жақын ғой?». Ибн Сина Берунидiң бұл сұрағына: «Cу мұздаған уақытта суда ауа бөлiктерi қамалып, мұзды судың түбiне шөгуден сақтайды»,–деп жауап қайтарады. Беруни Ибн Синаның жауабына қарсылық бiлдiрiп: «Егер көзе iшкi жағына қарай сынса, онда айтылғандар дұрыс болар едi. Мен ыдыстың сыртқа қарай сынғанын бақыладым»,–дейдi. Ибн Сина жауабындағы анықталмаған нәрселердi кейiннен «Қурозаи таббиёт» шығармасында толықтырып, түзетедi.Бұрынғы тақырыпта бiз жылудың сәуле арқылы таралатынын, оны қабылдау бет пен оның түсiне байланысты екенiн айттық. Сәуле арқылы алынатын энергия бетке сәуленiң тiк немесе көлбеу түсетiнiне байланысты. Соған орай Беруни мен Ибн Сина Жерде климаттың өзгеруi Күн нұрының Жерге түсу бұрышының өзгеруiнен болады деп дұрыс Күн нұрының Жерге түсу бұрышының өзгеруiнен болады деп дұрыс түсiндiредi.Ибн Синаның ойынша, табиғатта жылудыңда, суықтыңда табиғи және жасанды көздерi бар. «Жылудың сыртқы себебi үшеу. Бiрiншiсi, ыстық дененiң суық денеге жақындығы. Мысалы, от суды жылытады. Екiншiсi, қозғалыс пен үйкелiс. Мысалы, суды шайқасақ жылиды, тасты тасқа үйкесең ысиды, от шығады. Үшiншiсi, сәулеленген әрбiр дене сәулеленбеген денеге қарағанда жылы болады», –дейдi ол. Бұл жерде жылудың сәуле шығару жолымен таралатыны жайлы айтылады.Ғұламалар жылудың әсерiнен су булары жоғарыға көтерiлiп, бұлтқа айналып, олардан төмен температурада қар, жаңбыр, нөсер пайда болатыны жайлы да жазып қалдырып түсiндiредi.Ибн Синаның ойынша, табиғатта жылудыңда, суықтыңда табиғи және жасанды көздерi бар. «Жылудың сыртқы себебi үшеу. Бiрiншiсi, ыстық дененiң суық денеге жақындығы. Мысалы, от суды жылытады. Екiншiсi, қозғалыс пен үйкелiс. Мысалы, суды шайқасақ –жылиды, тасты тасқа үйкесең–ысиды, от шығады. Үшiншiсi, сәулеленген әрбiр дене сәулеленбеген денеге қарағанда жылы болады», –дейдi ол. Бұл жерде жылудың сәуле шығару жолымен таралатыны жайлы айтылады.Ғұламалар жылудың әсерiнен су булары жоғарыға көтерiлiп, бұлтқа айналып, олардан төмен температурада қар, жаңбыр, нөсер пайда болатыны жайлы да жазып қалдырған.

Жылу берілудің үш түрі бар: жылуөткізгіштік, конвекция және сәуле шығару.Жылу берілудің әр түрінің өзіне тән ерекшеліктері бар, бірақ жылу берілу олардың әрқайсысында әрдайым бір бағытта: көбірек қыздырылган денеден азырақ қыздырылган денеге қарай жүреді. Мұнда көбірек қыздырылған дененің ішкі энергиясы кемиді, ал суығырақ дененің ішкі энергиясы артады.Ішкі энергия тек қана тікелей бір денеден басқа денеге, мысалы, ыстық судан оған салынған суық қасыққа ғана емес, сонымен қатар аралық денелер арқылы да беріле алады. Мысалы, шәугімнің қабырғасы арқылы ішкі энергияның бір бөлігі ыстық электр пештен суға беріледі; жылу жүйесінің металл құбырлары аркылы жылу бөлмедегі ауаға беріледі және т.б.Ішкі энергия бір дененің көбірек қызған бөлігінен, оның азырақызған басқа бөлігіне де беріле алады.Ішкі энергияның дененің көбірек қыздырылған бөлігінен дененің басқа азырақ қыздырылған бөлігіне тікелей байланыс арқылы немесе аралық денелер арқылы көбірек қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге берілу құбылысы жылуөткізгіштік деп аталады.Қатты денедегі бөлшектер әрдайым тербелмелі қозғалыста болады, бірақ өзінің тепе-теңдік күйін өзгертпейді. Денені қыздырғанда температураның артуына байланысты молекулалар күштірек тербеле бастайды, өйткені олардың потенциалдық және кинетикалық энергиясы артады. Артық энергияның бұл бөліктері бртіндеп бір бөлшектен екіншісіне, яғни дененің бір бөлігінен икөрші бөліктеріне беріледі. Қатты денелердің барлығы түрліше энергия береді.