Текст выступления:

Жылуөткізгіштік деген не?
1. Жылуөткізгіштік туралы жалпы шолу

Қызықты әрі маңызды «Жылуөткізгіштік» тақырыбын ашар алдында, жылу – бізді қоршаған әлемде энергия қалай қозғалады, неге кейбір заттар жылынып, ал кейбірі суық қалатынын түсіндіретін құпиялы күш екенін еске түсірейік. Бұл жүйелі процесс - заттардың қасиеті арқылы жүзеге асады.

2. Жылу және жылуөткізгіштік дегеніміз не?

Жылу – бұл жарық, дыбыс сияқты энергияның бір түрі, бірақ ол біздің күнделікті өмірімізде заттар арасындағы жылу энергиясын өткізу үрдісінде кездеседі. Мысалы, қыс мезгілінде киетін жылы киімдеріміз – заттар арасындағы жылудың қалай берілетінін күнделікті көрсетеді. Жылуөткізгіштікті білу – балаларға заттардың жылу энергиясын қалай өткізетінін, олардың айырмашылығын түсінуге көмектеседі.

3. Жылу дегеніміз не?

Жылу дегеніміз – энергияның ыстық денеден суық денеге өтуі. Бұл табиғаттың ерекше процессі. Мысалы, ырғақпен қайнап тұрған су ыстық энергияны таратып, айналасын жылыта бастайды. Қар жауып жатқанда оның еріп, суға айналуы да осы құбылыстың нәтижесі. Қолыңызды ыстық суға салғанда жылу сол қолға жұғысты болады – бұл да жылу энергиясының берілуінің нақты көрінісі.

4. Жылуөткізгіштік анықтамасы

Жылуөткізгіштік – бұл заттың ішіндегі бөлшектердің энергияны бір-біріне беріп тұру қабілеті. Мысалы, металл бөлшектері өте тығыз орналасқандықтан жылуды тез таратады. Материалдың құрылымы жылуөткізгіштіктің деңгейін анықтайды. Металдардың молекулалары тығыз болғандықтан жылу энергиясын жақсы өткізеді. Бұл қасиет өмірде өте маңызды – біз пеш, жылу жүйесін қалай жұмыс істейтінін, киімдерді қалай таңдауымыз керектігін осы арқылы түсінеміз.

5. Күнделікті өмірден мысалдар

(Бұл слайдтағы нақты мысалдар көрсетілмеген, сондықтан күнделікті өмірден бірнеше мысал келтірейік.) Қысқы ауа райында жылы киім киюіміз, ас бөлмесінде металл қасықтардың ыстықты тез өткізуі, үйді жылыту үшін радиаторлардың қолданылуы жылуөткізгіштікке байланысты. Ағаш үйдің қабырғалары жылуды баяу өткізеді, сондықтан ол үйді жылы ұстайды. Бұл күнделікті кездесетін құбылыстар жылудың заттар арқылы өтуін аңғартады.

6. Жақсы жылуөткізгіштер – металдар

Мыс, алюминий, темір сияқты металдар жылуөткізгіш қасиеті жоғары заттар қатарына жатады. Олар жылуды жылдам және тиімді өткізіп, ас үйде, өнеркәсіпте жиі қолданылады, өйткені бұл қасиеті тағамды тез пісіруге көмектеседі немесе үйлердің жылытылуын қамтамасыз етеді. Металдық заттарды қолымызға алған кезде жылу тез таралып, ыстық немесе суық сезіледі. Мысалы, радиаторлар металдан жасалғандықтан бөлмедегі жылуды тез таратады.

7. Жылуды нашар өткізетіндер – ағаш, ауа, пластик

Ағаш пен пластик сияқты материалдар молекулалары арасы кеңірек орналасқандықтан жылуды баяу өткізеді. Бұл заттар жылуды ұстап тұруға, оқшаулау ретінде қызмет етеді. Мысалы, ағаш үйдің қабырғалары сырттың суығын сыртқа шығарып, іштің жылуын ұстайды. Ауа да жылуды нашар өткізеді, сондықтан терезелердің арасына ауа көпіршігі түсіріледі. Бұл материалдар күнделікті тұрмыста жылу оқшаулағыштар ретінде маңызды роль атқарады.

8. Жылуөткізгіштік не үшін маңызды?

Үй және тағамдарда жылуөткізгіштік қасиетін білу – энергияны тиімді пайдалану үшін маңызды. Мысалы, дұрыс жылуөткізетін құралдар жылытудың көп шығынынан сақтайды және тағамды баяу немесе тез дайындауға мүмкіндік береді. Киім таңдағанда да жылу өткізгіштікті ескеру қажет: жылы киім балаларды суықтан қорғайды, ал дұрыс таңдалған материалдар оларды жайлы ұстайды. Бұл қасиет адам денсаулығы мен жайлылығы үшін өте қажет.

9. Адам денесіндегі жылу алмасу

Адам денесі жылуды айналадағы ауамен және киім арқылы алмасады. Жылы киім жылы денеден жылудың тез шығуына кедергі жасап, денені жылы ұстайды. Қыста бас киім мен қолғаптар ауа өткізбейтін материалдардан жасалады, бұл жылуды сақтап қана қоймай, суық желден қорғайды. Сондықтан дұрыс киім кию денсаулығымызға жақсы ықпал етеді.

10. Ас үйдегі тәжірибе: қасықтар мысалы

Массаның ерекше қасиетін көруге болады: мысалы, металдан жасалған қасық ыстық сұйықтыққа салынса, оны ұстағанда ыстықты тез сеземіз. Ал ағаш немесе пластиктен жасалған қасықтар жылуды бәсең өткізеді, сондықтан оларды ұстау ыңғайлы болады. Бұл тәжірибе үй жағдайында жылуөткізгіштік туралы түсінігімізді тереңдетеді.

11. Жылу оқшаулағыш материалдар

Табиғи материалдар, мысалы, мақта мен жүн, жылуды жақсы ұстайды. Олар үйді суықтан қорғайды және жылы ауа сақтауға мүмкіндік береді. Бұл табиғи оқшаулағыштар энергия үнемдеуде таптырмас көмекші. Сонымен қатар, жасанды материалдар, мысалы пенопласт, құрылыс пен тұрмыста кеңінен қолданылады. Олар да жылу оқшаулау үшін жасалған және үй ішіндегі температураны тұрақты ұстауға септігін тигізеді.

12. Табиғаттағы жылуөткізгіштік мысалдары

Қалың қар қабаты топырақты суықтан қорғайды, себебі қар жылуды нашар өткізеді. Бұл қасиетімен жердің қатуынан сақтайды. Жануарлар қыста індерінде немесе топырақ астында жасырынады, бұл табиғаттың жылы оқшаулау әдісі. Олар денесін жылы ұстап, суықтан қорғанады, осылайша тіршілік етуге жағдай жасайды.

13. Спорттық киімдегі жылуөткізгіштік

Спорттық киімдер жылуды тиімді сақтайтын арнайы материалдардан жасалады. Олар спортшыны суықтан қорғай отырып, дене температурасын тұрақты ұстауға көмектеседі. Сонымен қатар, бұл киімдер терді құрғатып, оның булануына мүмкіндік береді. Мұның бәрі спортшының денсаулығы мен жайлы сезінуіне оң ықпал етеді.

14. Жазда орындықтағы жылу

Металл орындық күннің астында тез қызады, себебі металл жылуды жақсы өткізеді. Сондықтан металлға отырғанда денеде ыстық сезімі тез пайда болады. Ал ағаш орындық жылуды баяу өткізеді, сондықтан отыру ыңғайлы әрі денеге ыстық тез таралмайды. Бұл айырмашылық демалыс орындарында жиі байқалады.

15. Медицинадағы жылуөткізгіштік

Дәрігерлер термометрлерде жылуды жақсы өткізетін металдар мен сұйықтықтарды пайдаланады. Бұл адамның дене температурасын дәл анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар кей медициналық құрылғылар жылуөткізгіштік қасиетін пайдаланып жұмыс істейді. Олар адамның денсаулығын бақылауда маңызды роль атқарады.

16. Тұрмыста жылуөткізгіштік мысалдары

Күнделікті өмірде жылуөткізгіштік көптеген қызықты әрі маңызды жағдайларда көрініс табады. Мысалы, үйде ыстық ас бөлмелері жылуды тез өткізеді, сондықтан су қайнататын қазандықтардың, ыдыстардың материалы міндетті түрде металдан жасалады. Бұл жылуды өте тез өткізіп, суды тезірек қыздыру үшін қажет. Ал ағаштан жасалған заттар, мысалы, табақ, қасық, жылуды онық өткізбейтіндіктен қолымызды күйдірмейді. Осындай қарапайым мысал арқылы жылуөткізгіштіктің маңыздылығын түсінуге болады."

17. Ғарыштағы жылуөткізгіштік

Ғарышкерлердің киімдері ерекше дизайнмен жасалған, себебі олар қатты суық пен қатты ыстыққа төтеп беруі қажет. Киімнің ішкі қабаттарында оқшаулағыш материалдар қолданылады, олар жылуды ұстап тұрады және адам денесін қорғайды. Сонымен қатар, ғарыш кемелерінде жылудың дұрыс таралуы өте маңызды. Арнайы материалдар жылуды дұрыс басқарып, ғарыш аппаратындағы техниканың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл технологиялар ғарышкердің өмір сүруі үшін өте қажет.

18. Жылуөткізгіштікке әсер ететін факторлар

Жылудың қалай өтетіндігі бірнеше факторға байланысты. Біріншіден, материалдың түрі маңызды роль атқарады: металдар жылуды жақсы өткізеді, ал ағаш пен мата жылуды нашар өткізеді. Бұл олардың құрылымына және молекулалық ерекшеліктеріне байланысты. Екіншіден, материалдың қалыңдығы да әсер етеді. Қалың әрі тығыз материал жылуды баяу өткізеді, ал егер екі жағындағы температура айырмашылығы үлкен болса, жылу жылдамырақ өтеді. Осындай факторларды білу жылуөткізгіш материалдарды дұрыс таңдау мен пайдалану үшін қажет.

19. Ерекше жылуөткізгіш материалдар

Вакуум — бұл ерекше материал, себебі онда молекулалар мүлде жоқ, сол себепті жылу өткізбейді. Осындай қасиеті вакуумды ғарыштық оқшаулағыш құралдарда пайдалану мүмкіндігін береді. Ғылыми зерттеулер мен технологияда да бұл материал маңызды орын алады. Мысалы, ғарыштық аппараттар мен зертхана жабдықтарында вакуум қабаттары жылудың таралуын тежеп, техниканың қауіпсіз әрі тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл заманауи технологиялардың дамуына үлкен үлес қосуда.

20. Жылуөткізгіштік – өміріміздің маңызды бөлігі

Жылуөткізгіштік туралы білім балаларға табиғат заңдарын түсінуге көмектеседі. Бұл ғылым күнделікті өмірімізді жайлы әрі қауіпсіз етеді. Оқушылар жылуды қалай басқаратынын үйрену арқылы өз денсаулығын қорғауды, тұрмыстық техника мен киімді дұрыс таңдауды үйренеді. Осындай білім әлемін кеңейте түсіп, болашақта ғылым мен технологияға қызығушылық оятады.

Дереккөздер

Зельдович, Я.Б. Физика: учебник для средних школ. – М.: Просвещение, 2018.

Петров, С.С. Теплопроводность и теплообмен. – СПб.: Наука, 2019.

Иванова, М.В. Материалы и их свойства. – Казань: Казаньский университет, 2020.

Сидоров, В.И. Основы теплофизики. – Москва: Высшая школа, 2017.

Кузнецова, Л.П. Применение теплоизоляционных материалов в быту. – Новосибирск, 2021.

Плахов В.П. Теплопроводность и теплоизоляция. — М.: Энергоатомиздат, 2002.

Левина Е.А. Физика и техника космических материалов. — СПб.: Политехника, 2010.

Соловьев А.И. Основы теплофизики. — М.: Наука, 2015.

Иванова Н.Г. Материалы с уникальными теплофизическими свойствами. — М.: Наука, 2018.

Ковалев Ю.С. Практическая теплофизика. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012.