Bu gün:

İstiliyin yayılma yolları


İstilik maddənin bütün vəziyyətlərində mövcud olan bir enerji növüdür. Bəs vulkanlardan buzlaqlara, bədənimizdən qara dəliklərə qədər bütün maddələrdə tapıla bilən istilik hansı yollarla yayılır?



Mövsümi dəyişikliklər, kosmos gəmilərində izolyasiyanın nə üçün lazım olduğu və binalarda istilik itkisinin qarşısının necə alınacağı kimi bir çox məsələnin anlaşılmasında istiliyin necə yayıldığı vacibdir. Ancaq əvvəlcə, "istilik" termininin elmi olaraq nə demək olduğuna baxaq.

Gündəlik həyatımızda daim istilik enerjisindən istifadə edirik. Qazanda suyu qaynadarkən, əllərimizi sürətli ovuşdurduğumuzda, odun qarşısında dayandıqda istilik enerjisindən faydalanırıq. Əksəriyyətimiz “istilik” sözünü “istilik” hissini ifadə etmək üçün istifadə etsək də, elmi baxımdan “istilik” maddənin müxtəlif vəziyyətlərində atom, molekul və ya ion kimi hissəciklərin hərəkəti nəticəsində yaranan enerjidir. İstilik enerjisi müxtəlif temperaturlarda bir obyektdən digərinə ötürülə bilər.

1. İstiliyin keçirmə yolu ilə yayılması

Yüksək temperaturda atomlar, molekullar və ionlar kimi hissəciklər daha çox enerjiyə malikdir. Bu enerjinin bir hissəsi daha aşağı temperaturda digər hissəciklərə ötürülə bilər. Məsələn, sürətli hərəkət edən qaz hissəciyinin daha yavaş hərəkət edən hissəciklə toqquşduğunu təsəvvür edək. Sürətlə hərəkət edən hissəcik enerjisinin bir hissəsini yavaş hərəkət edən hissəciyə ötürür və bu hissəciyin sürətlənməsinə, buna görə də qızmasına səbəb olur. Beləliklə, temperatur eyni olana qədər milyardlarla hərəkət edən hissəciklərin bir-biri ilə toqquşması nəticəsində istilik enerjisi maddənin hər tərəfinə ötürülür. İstiliyin yayılmasının bu yolunu biz "keçirmə" adlandırırıq.


Keçirmə tək bir obyekt daxilində də baş verə bilər. Təsəvvür edək ki, biz ocaqda yanan kömürləri metal çubuqla qarışdırırıq. İsti közlə təmasda olan çubuğun ucu çox isti olur. İsti ucun enerjisi bütün çubuqun temperaturu bərabərləşənə qədər çubuq boyunca soyuq uca ötürülür. Buna görə də isti metal çubuqla işləyərkən əlcək taxmaq lazımdır.

İstiliyin ötürülməsi ilə yayılması, ümumiyyətlə, bərk cisimlərdə baş verir. Maye və ya qaz halında olan maddələrdəki hissəciklər bərk cisimlərə nisbətən bir-birindən daha uzaqda yerləşdiyi üçün onların bir-biri ilə təmasda olması daha çətin olur və buna görə də, istilik keçiriciliyi ilə yayılır.

2. İstiliyin konveksiya yolu ilə yayılması

Dedik ki, maye və qaz halında olan maddələrdə zərrəciklər arasındakı məsafə bərk cisimlərdən daha böyük olduğundan istiliyin keçiricilik yolu ilə yayılması çətindir. Belə maddələrdə istilik konveksiya yolu ilə yayılır. Konveksiya “drift” və “diffuziya” hərəkətlərinin cəmidir. Bu, maye və qaz hissəciklərinin və ya ümumi mənada mayelərin yüksək temperaturdan aşağı temperatura doğru hərəkətinə aiddir.



Bunu bir misalla izah edək. Təsəvvür edək ki, ocaqda qazanda bir az su qızdırırıq. Qızdırılan metal qazan suya istilik ötürməyə başlayır. Birincisi, metal qazanla birbaşa təmasda olan su molekullarının temperaturu artır. Temperaturun təsiri ilə bu molekullar arasındakı məsafə artır, yəni su genişlənir və daha az sıx olur. Qazanın dibindəki sıxlığı azalan su daha yüksək sıxlığa malik olan suyun yerini tutmağa başlayır. Qazanın dibindəki su yuxarıya doğru hərəkət edir, yuxarıdakı, temperaturu aşağı olan su isə aşağıya doğru hərəkət edir. Biz bu vəziyyəti “drift” adlandırırıq. İstilik səbəbiylə enerjisi artan molekullar bir-biri ilə toqquşur və daha az isti, aşağı enerjili molekullarla əvəzlənir. Bu toqquşmalar zamanı yüksək enerjili molekullar enerjilərinin bir hissəsini aşağı enerjili molekullara köçürür. Biz bu fenomeni "diffuziya" adlandırırıq. Konveksiya dediyimiz istilik yayılması üsulu bu iki hadisənin cəmi adlanır.

3. Radiasiya vasitəsilə istiliyin paylanması

Elektromaqnit dalğaları vasitəsilə baş verən istilik yayılmasının formasını radiasiya adlandırırıq. Radiasiya keçiricilik və konveksiyadan fərqli olaraq maddə tələb etmir. Bu səbəbdən istilik kosmosda radiasiya yolu ilə də yayıla bilər.



İstilik dalğaları istilik mənbəyindən bir cismə dəyənə qədər işıq sürəti ilə bütün istiqamətlərdə yayılır. Bu dalğalar bir obyektə dəydikdə dalğaların daşıdığı istilik cisim tərəfindən udulur və ya əks olunur. Məsələn, odun yanında isinmək istəyərkən odunla üzbəüz olan tərəf isinir. Yanğından hər tərəfə istilik dalğaları yayılsa da, bu dalğalar bədənimizin oda baxan tərəfi ilə təmasda olan kimi bədənimiz istilik dalğalarını özünə çəkir və isinməyimizə kömək edir. Toster və ya mikrodalğalı soba belə işləyir.



Günəşin Yeri qızdırması da radiasiya vasitəsilə baş verir. Günəşin enerjisi atomlar və molekullar vasitəsilə deyil, kosmosda dalğalar şəklində hərəkət edir. Yer bu elektromaqnit dalğalarının kosmosda daşıdığı enerji sayəsində isinir.

Gündəlik həyatda istiliyin müxtəlif yollarla yayılma yollarını müşahidə etmək mümkündür. Bunları bilmək istilik ehtiyatlarından daha səmərəli istifadə etməyimizi və istilik enerjisindən maksimum səviyyədə faydalanmağımızı asanlaşdıra bilər.

Mənbə: Bilim Genç Tübitak 

Tərcümə etdi: Aydan Qasımova

Paylaş
Şərh əlavə et