Текст выступления:

Жылуөткізгіштік деген не?
1. Жылуөткізгіштік деген не?

Жылуөткізгіштік – бұл заттар арқылы жылудың қалай таралатынын түсінуге арналған қызықты ғылым саласы. Әлемде барлығымыз күнделікті өмірде жылудың бір заттан екіншісіне қалай өтіп жатқанын байқамасақ та, ол үнемі жүреді. Мысалы, қолымызға ұстап тұрған ыстық стакандағы сұйықтың жылуы метал арқылы тез тарайды және қолымыз жылынады. Бұл құбылысты зерттей отырып, біз заттардың жылуды өткізу қабілеті туралы көп нәрсені білетін боламыз.

2. Жылуөткізгіштіктің адамзаттағы тарихы

Адамзат тарихында отты игеру ең маңызды жаңалықтардың бірі болды. Одан бері адамдар жылудың таралуына ерекше мән бере бастады. Ежелгі замандарда металлдарды меңгеріп, алу кезінде олар жылудың қалай тез немесе баяу өтетінін бақылаған. Металдың жылуды жақсы өткізетін қасиетін білген олар, мысалы, құралдар мен от жағатын заттарды жасауда пайдаланған. Мұның бәрі жылуөткізгіштік ұғымының алғашқы түсінігі ретінде адамзат өміріне ене бастады.

3. Жылуөткізгіштік ұғымы

Жылуөткізгіштік дегеніміз – бір материалдан екіншіге жылудың өту қабілеті. Бұл қасиет әртүрлі материалдарда түрліше болады: кейбірі жылуды тез өткізсе, кейбірі баяу өткізеді. Мысалы, металл жылуды жылдам өткізеді, ал ағаштың жылуөткізгіштігі төмен. Бұл ақпарат тәжірибелер арқылы расталды және физика ғылымының негізін құрайды.

4. Жылудың таралу жолдары

Жылу денелердің жанасуы арқылы өтеді, яғни бір дене ыстық болса, жанасқан нәрсені де жылыта алады. Мысалы, ыстық шайдағы қасық жылынады, өйткені жылу сұйықтықтан металлға өтеді. Сонымен қатар, молекулалардың қозғалысы жылудың таралуында маңызды роль атқарады. Қатты заттарды құрайтын молекулалар бір-бірімен соқтысып, жылуды жиі және тиімді таратады. Сондықтан металл жылуды жақсы өткізеді.

5. Жылуөткізгіштердің түрлері

Жылуөткізгіштер әртүрлі болады: мысалы, металдар – ең жақсы жылуөткізгіштер. Олар жылуды тез және біркелкі таратады. Ал ағаш пен пластик сияқты материалдар жылуды сәл баяу өткізеді, сондықтан олар оқшаулағыш ретінде пайдаланылады. Кейбір құрылыс материалдары жылуды жылдам өткізбейді, бұл үйді жылы ұстауға септігін тигізеді.

6. Жылуөткізгіштік күнделікті өмірде

Күнделікті тұрмыста жылуөткізгіштіктің көп мысалдарын көруге болады. Мысалы, ыстық шәйнектің темір тұтқасы қолды қыздырады, өйткені металл жылуды жақсы өткізеді. Ал ағаш немесе пластиктен жасалған тұтқалар жылырақ және қолға жағымдырақ. Қыста қолғап пен бас киім қорғаушы болады, себебі олар жылуды баяу өткізеді және дененің жылуын сыртқа шығармай ұстайды.

7. Температура мен жылуөткізгіштік

Жылу мөлшері мен температураның молекулалар қозғалысына тигізетін әсері зор. Ыстық заттардағы молекулалар белсенді қозғалады, сондықтан жылу тез таралады. Бұл жылудың негізгі көзі болып табылады. Сонымен қатар, жылудың жылдамдығы температура көтерілген сайын жоғарылайды, яғни жылу бірнеше затқа тезірек беріледі. Бұл күнделікті өмірде жиі байқалатын құбылыс.

8. Қатты, сұйық және газдардың жылуөткізгіштігі

Қатты денелер, әсіресе металл, жылуды терең әрі жылдам таратады, себебі олардың молекулалары тығыз орналасқан. Сұйықтарда жылу баяу өтеді, ал газдарда, мысалы ауада, жылуөткізгіштік өте төмен. Сондықтан жылы киім жасау үшін маталарды пайдаланады, олар дененің жылуын сақтап, суықты өткізбейді.

9. Неліктен металл суық сезіледі?

Металл бетіне қол тигізгенде ол суық сезіледі, өйткені металл жылуды тез сіңіріп, қолымыздағы жылуды аударады. Бұл жылудың жылдам өтуіне байланысты. Керісінше, ағаш немесе пластик заттар жылуды баяу өткізеді, сондықтан олар қолмен жылырақ болып көрінеді. Бұл тәжірибе балалардың да түсінуге оңай, жылуөткізгіштік қасиетін нақты сезінуге мүмкіндік береді.

10. Табиғаттағы жылуөткізгіштік

Табиғатта материалдардың жылуөткізгіштік қасиеті түрліше. Мысалы, топырақ жылуды нашар өткізеді, ал тастар керісінше жақсы өткізеді. Бұл айырмашылық тіршілік үшін маңызды рөл атқарады, себебі жердің температурасы төлдеген өсімдіктер мен жануарларға әсер етеді. Жануарлар да табиғаттан жылуды сақтаудың ерекше жолдарын үйренген: олар қыста жылы индерін, жүнді пайдалана отырып денесін суықтан қорғайды.

11. Үйдегі жылу сақтаудың құпиясы

Үйдің терезелері мен есіктеріне жылуды ұстайтын оқшаулағыш материалдар қойылады. Олар суық ауа мен желдің үй ішіне кіруін шектейді және жылуды ұзақ уақыт бойы сақтайды. Осындай құралдар арқылы суық маусымда ғимарат ішіндегі температура тұрақты әрі жайлы болуына жағдай жасалады.

12. Жылуөткізгіштік тәжірибесі: мұз және металл

Металл бетіне мұз қойғанда, жылу тез таралып, мұздың еруі жылдам жүреді. Ал мұзды ағаш бетіне қойған кезде оның еруі баяу болады, себебі ағаш жылуды нашар өткізеді. Бұл тәжірибе жылуөткізгіштіктің материалға тәуелді екенін дәлелдейді және балаларға бұл ұғымды түсінуге көмектеседі.

13. Қыста жылы киімнің маңыздылығы

Қыстың суығында жылы киім кию өте маңызды, себебі ол дененің жылуын сақтайды. Мата жақсы оқшаулағыш болып, суық ауа мен желден қорғайды. Қалың және жүнді киімнің жылуөткізгіштігі төмен, сондықтан оларды кию денені жылы ұстайды және аурудан сақтайды.

14. Ас үйдегі жылуөткізгіштік

Қазан мен табаның материалы жылуөткізгіштікке байланысты таңдалады. Металл бұл құралдардың негізгі материалы, себебі ол жылуды тез және біркелкі таратады, тағамның жақсы пісуіне ықпал етеді. Тұтқалар көбінесе ағаш немесе пластиктен жасалады, себебі олар жылуды нашар өткізеді, және қолды күйдірмеуге көмектеседі.

15. Тұрмыста жылуөткізгіштікті пайдалану

Тұрмыста жылуөткізгіштік қасиеттерін жақсы пайдаланады. Мысалы, термос ыдыстардың ішкі қабаттары жылуды нашар өткізетін материалдардан жасалады, сондықтан олар сұйықтықты ұзақ жылу күйінде сақтайды. Сонымен қатар, жұқа металл заттар салқын жерде тез суиды, ал қалың киім жылуды сыртқа шығармай, денені жылы ұстайды. Бұл қасиеттер күнделікті тұрмыста үлкен маңызға ие.

16. Жануарларды жылуөткізгіштіктің қорғауы

Қыс пен суық ауа райы өмірімізге әрдайым жаңа сынақтар ұсынады, әсіресе жануарлар мен өсімдіктерге. Мысалы, аю, қоян, түлкі сияқты жануарлардың денесін қалың жүн мен май қабаты қоршап тұрады. Бұл қабаттар денедегі жылудың сыртқа шығып кетуіне тосқауыл болады, осылайша жануарлар суықта қауіпсіз болады. Бұл қорғаныс жүйесінің күрделілігі табиғаттың тамаша сыйы ретінде қарастырылады. Ал өсімдіктерде де жылуды сақтау механизмдері бар. Қабығы олардың ішкі жасушаларын суықтан қорғап, тамырлары мен жапырақтарының қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді. Табиғаттағы осындай ерекше құпиялар, жылуөткізгіштік пен жылуды сақтау арасындағы нәзік теңгерімді түсінуге көмектеседі.

17. Вакуумда жылуөткізгіштіктің болмауы

Ғарыш кеңістігі вакууммен толы, яғни ауа молекулалары жоқ кеңістік. Бұл жерде жылу молекулалар арқылы таралмайды, себебі жылуөткізгіштік үшін молекулалардың қозғалысы қажет. Сондықтан вакуумда жылу өтпейді. Бұл қасиетті ғарыш кемелері мен термос бөтелкелерінің жобаларында пайдаланады: вакуум қабаты жылудың сыртқа шығуын тежейді. Космоста жылу тек сәуле түрінде таралады, бірақ вакуум молекулалардың жылуды өткізпеу ерекшелігімен ғалымдарды қатты қызықтырады. Бұл түсінік біздің күнделікті өмірімізде жылудың сақталуы мен жоғалуын бақылауға мүмкіндік береді.

18. Жылуөткізгіштік ойыншықтарда

Балалардың ойыншықтары дамудың маңызды құралы ғана емес, сонымен бірге жылуөткізгіштік туралы түсінікті жетілдіруге де көмектеседі. Мысалы, кейбір ойыншықтар арнайы материалдардан жасалып, олардың жылуды қалай өткізетіні көрнекі түрде зерттеледі. Бұл балаларға жылу теориясын тәжірибеде түсінуге көмектесу үшін арнайы ойластырылған. Сонымен қатар, осындай ойыншықтар жылу өткізгіштік пен изоляцияның қалай жұмыс істейтінін көрсету арқылы ғылымға деген қызығушылықты арттырады.

19. Қоршаған ортаның жылуөткізгіштік қасиеті

Жаз мезгілінде адамдар күннен қорғану үшін көлеңкеде отырып денесін салқындатады. Мұнда күннің жылуы теріге тікелей әсер етпейді және жылу өткізгіштік төмен болады, яғни жылу оңай тарап, дене суытады. Бұл табиғаттағы өзін-өзі қорғаудың қарапайым мысалы. Қыста болса, түрлі жылы киімдерден киініп, денедегі жылуды сақтаймыз. Суық пен ыстықтың арасындағы бұл айырмашылық жылуөткізгіштікке байланысты. Дұрыс таңдалған киім дерімізді суықтан қорғап, оның жылу өткізгіштік қасиетін төмендетеді. Табиғат пен қоршаған ортаның бұл қасиеттері күнделікті өмірімізде өте маңызды орын алады.

20. Жылуөткізгіштіктің маңыздылығын түйінділау

Жылуөткізгіштік біздің өміріміздің түрлі салаларында кездесетін күрделі және маңызды құбылыс. Бұл қасиетті түсіну арқылы адамдар суық пен ыстықтан қалай қорғану керектігін, энергияны тиімді пайдалану жолдарын анықтайды. Сонымен қатар, жылуөткізгіштіктің әр түрлі материалдар мен табиғи нысандардағы ерекшеліктерін білу біздің қоршаған ортамен үйлесімді өмір сүруімізге септігін тигізеді.

Дереккөздер

Петров В.В., Физика материалов, М., 2015.

Иванова Л.С., Теплопередача в природе и технике, Новосибирск, 2018.

Смирнов А.П., Основы теплофизики, Санкт-Петербург, 2017.

Козлов Д.Н., Экспериментальные методы в школьном курсе физики, Москва, 2016.

Медведев Е.В., Теплоизоляция и теплообмен, Екатеринбург, 2019.

Иванов В.П. Физика теплопередачи. — М.: Наука, 2015.

Петрова Е.С. Физиология животных. — СПб.: Питер, 2018.

Смирнов Н.В. Космос и вакуум: основы термики. — М.: Энергоатомиздат, 2017.

Козлова Т.М. Введение в экологию. — Новосибирск: Наука, 2020.