የሙቀት መጠን በኤሌክትሪክ እና በሙቀት መቆጣጠሪያ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?

የኤሌክትሪክconductivityእንደ ሀመሠረታዊ መለኪያበፊዚክስ፣ በኬሚስትሪ እና በዘመናዊ ምህንድስና በተለያዩ ዘርፎች ላይ ጉልህ የሆነ እንድምታ ያለው፣ከከፍተኛ መጠን ማምረት እስከ እጅግ በጣም ትክክለኛ ማይክሮኤሌክትሮኒክስ. የእሱ አስፈላጊ ጠቀሜታ ከቁጥራቸው ስፍር የሌላቸው የኤሌክትሪክ እና የሙቀት ስርዓቶች አፈፃፀም ፣ ቅልጥፍና እና አስተማማኝነት ጋር ካለው ቀጥተኛ ትስስር የሚመነጭ ነው።

ይህ ዝርዝር መግለጫ በመካከላቸው ያለውን የተወሳሰበ ግንኙነት ለመረዳት እንደ አጠቃላይ መመሪያ ሆኖ ያገለግላልየኤሌክትሪክ ንክኪ (σ), የሙቀት መቆጣጠሪያ(κ)እና የሙቀት መጠን (ቲ). በተጨማሪም፣ በንድፈ ሃሳባዊ እውቀት እና በገሃዱ አለም በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች መካከል ያለውን ልዩነት የሚያገናኙ እንደ ብር፣ ወርቅ፣ መዳብ፣ ብረት፣ መፍትሄዎች እና ጎማ ያሉ ከተለመዱት ተቆጣጣሪዎች እስከ ልዩ ሴሚኮንዳክተሮች እና ኢንሱሌተሮች ያሉ የተለያዩ የቁሳቁስ ክፍሎችን ስልታዊ ባህሪን እንቃኛለን።

ይህን ንባብ ሲጨርሱ፣ ጠንካራ፣ የተስተካከለ ግንዛቤ ይኖራችኋልየየየሙቀት ፣ የሙቀት እና የሙቀት መጠን ግንኙነት.

ማውጫ፡

1. የሙቀት መጠኑ የኤሌክትሪክ ንክኪነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?

2. የሙቀት መጠኑ በሙቀት አማቂነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?

3. በኤሌክትሪክ እና በሙቀት ማስተላለፊያ መካከል ያለው ግንኙነት

4. Conductivity vs chloride: ቁልፍ ልዩነቶች

I. የሙቀት መጠኑ በኤሌክትሪክ ንክኪነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?

ጥያቄው "የሙቀት መጠን በእንቅስቃሴ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?" በእርግጠኝነት መልስ ይሰጣል: አዎ.የሙቀት መጠን በሁለቱም በኤሌክትሪክ እና በሙቀት መቆጣጠሪያ ላይ ወሳኝ የሆነ በቁሳዊ ላይ የተመሰረተ ተጽእኖ ይፈጥራል.ወሳኝ በሆኑ የምህንድስና አፕሊኬሽኖች ከኃይል ማስተላለፊያ ወደ ዳሳሽ አሠራር፣ የሙቀት እና የአስተራረስ ግንኙነት የአካላትን አፈጻጸምን፣ የውጤታማነት ህዳጎችን እና የአሠራር ደህንነትን ያዛል።

የሙቀት መጠኑን እንዴት ይነካል?

የሙቀት መጠን በመለወጥ conductivity ይለውጣልእንዴት በቀላሉእንደ ኤሌክትሮኖች ወይም ionዎች ያሉ ቻርጅ አጓጓዦች ወይም ሙቀት በእቃዎች ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ. ውጤቱ ለእያንዳንዱ ዓይነት ቁሳቁስ የተለየ ነው. በትክክል እንዴት እንደሚሰራ እነሆ፣ በግልፅ እንደተገለፀው፡-

1.ብረቶች: የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ conductivity ይቀንሳል

ሁሉም ብረቶች በተለመደው የሙቀት መጠን በቀላሉ በሚፈሱ ነፃ ኤሌክትሮኖች በኩል ያካሂዳሉ። ሲሞቅ የብረት አተሞች የበለጠ ይንቀጠቀጣሉ. እነዚህ ንዝረቶች ልክ እንደ እንቅፋት ይሠራሉ, ኤሌክትሮኖችን በመበተን እና ፍሰታቸውን ይቀንሳል.

በተለይም የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን የኤሌክትሪክ እና የሙቀት መቆጣጠሪያ ቀስ በቀስ ይወድቃሉ። በክፍሉ የሙቀት መጠን አቅራቢያ ፣ ንክኪነት በተለምዶ ይወድቃል~ 0.4% በ 1 ° ሴ ጭማሪ።በተቃራኒው፣80 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሲጨምር;ብረቶች ያጣሉ25-30%የእነሱ የመጀመሪያ conductivity.

ይህ መርህ በኢንዱስትሪ ሂደት ውስጥ በሰፊው ተሰራጭቷል ፣ ለምሳሌ ፣ ሙቅ አካባቢዎች በገመድ እና በማቀዝቀዣ ስርዓቶች ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን መቀነስ አቅምን ይቀንሳል።

2. ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ: conductivity ሙቀት ጋር ይጨምራል

ሴሚኮንዳክተሮች በኤሌክትሮኖች የሚጀምሩት በእቃው መዋቅር ውስጥ በጥብቅ ታስሮ ነው። በዝቅተኛ የሙቀት መጠን፣ ጥቂቶች የአሁኑን ለመሸከም መንቀሳቀስ ይችላሉ።የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ ቁጥር ሙቀት ለኤሌክትሮኖች ለመስበር እና ለመፍሰስ በቂ ኃይል ይሰጣል. እየሞቀ በሄደ ቁጥር ብዙ ቻርጅ ተሸካሚዎች ይገኛሉ፣conductivity በከፍተኛ ደረጃ ይጨምራል.

ይበልጥ ሊታወቅ በሚችል መልኩ፣ ሐኢንዳክቲቭ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል, ብዙውን ጊዜ በተለመደው ክልሎች በየ 10-15 ° ሴ በእጥፍ ይጨምራል.ይህ በመጠኑ ሙቀት ውስጥ አፈፃፀምን ይረዳል ነገር ግን በጣም ሞቃት ከሆነ (ከመጠን በላይ መፍሰስ) ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል ለምሳሌ በሴሚኮንዳክተር የተሰራው ቺፕ ወደ ከፍተኛ ሙቀት ከተሞቀ ኮምፒውተሩ ሊበላሽ ይችላል።

3. በኤሌክትሮላይቶች ውስጥ (ፈሳሾች ወይም ጄል በባትሪ ውስጥ): ንፅፅር በሙቀት ይሻሻላል

አንዳንድ ሰዎች የሙቀት መጠኑ የኤሌክትሪክ መቆጣጠሪያ መፍትሄን እንዴት እንደሚጎዳ ያስባሉ, እና ይህ ክፍል እዚህ አለ. ኤሌክትሮላይቶች ionዎችን በመፍትሔ ውስጥ ያካሂዳሉ, ቅዝቃዜው ፈሳሾቹን ወፍራም እና ቀርፋፋ ያደርገዋል, በዚህም ምክንያት የ ionዎች ቀስ በቀስ እንቅስቃሴን ያመጣል. ከሙቀት መጨመር ጋር ፈሳሹ ስ visግ ስለሚቀንስ ionዎቹ በፍጥነት ይሰራጫሉ እና ክፍያውን በብቃት ይሸከማሉ።

ሁሉም ነገር በ 1 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ በ 2-3% ኮንዳክሽን ይጨምራል, ሁሉም ነገር መንገዱን ያገኛል. የሙቀት መጠኑ ከ 40 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ሲጨምር, ኮንዳክሽኑ በ ~ 30% ይቀንሳል.

እንደ ባትሪዎች ያሉ ስርዓቶች በሙቀት ውስጥ በፍጥነት እንደሚሞሉ፣ ነገር ግን ከመጠን በላይ ከሞቁ ለጉዳት እንደሚዳርጉ ሁሉ ይህን መርህ በገሃዱ ዓለም ውስጥ ማግኘት ይችላሉ።

II. የሙቀት መጠኑ በሙቀት አማቂነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል?

Thermal conductivity (thermal conductivity)፣ ሙቀት በእቃዎች ውስጥ እንዴት በቀላሉ እንደሚንቀሳቀስ የሚለካው፣ በአብዛኛዎቹ ጠጣሮች ውስጥ የሙቀት መጠኑ ሲጨምር በተለምዶ እየቀነሰ ይሄዳል፣ ምንም እንኳን ባህሪው በእቃው አወቃቀሩ እና በሙቀት አወሳሰድ ላይ ተመስርቶ ይለያያል።

በብረታ ብረት ውስጥ, ሙቀት በዋነኛነት በነጻ ኤሌክትሮኖች ውስጥ ይፈስሳል. የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ ቁጥር አተሞች የበለጠ ይንቀጠቀጣሉ, እነዚህን ኤሌክትሮኖች በመበተን እና መንገዳቸውን ያበላሻሉ, ይህም የቁሳቁስ ሙቀትን በብቃት የማስተላለፍ ችሎታን ይቀንሳል.

በክሪስታል ኢንሱሌተሮች ውስጥ ሙቀት የሚጓዘው ፎኖንስ በመባል በሚታወቀው የአቶሚክ ንዝረት ነው። ከፍ ያለ የሙቀት መጠን እነዚህ ንዝረቶች እንዲጠናከሩ ያደርጋቸዋል፣ ይህም በአተሞች መካከል በተደጋጋሚ ግጭት እንዲፈጠር እና የሙቀት መቆጣጠሪያው ግልጽ የሆነ ጠብታ ያስከትላል።

በጋዞች ውስጥ ግን በተቃራኒው ይከሰታል. የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ, ሞለኪውሎች በፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ እና ብዙ ጊዜ ይጋጫሉ, በግጭቶች መካከል ኃይልን በተሻለ ሁኔታ ያስተላልፋሉ; ስለዚህ, የሙቀት ማስተላለፊያነት ይጨምራል.

በፖሊመሮች እና ፈሳሾች ውስጥ, የሙቀት መጨመር ትንሽ መሻሻል የተለመደ ነው. ሞቃታማ ሁኔታዎች ሞለኪውላዊ ሰንሰለቶች የበለጠ በነፃነት እንዲንቀሳቀሱ እና viscosity እንዲቀንስ ያስችላቸዋል, ይህም ሙቀትን በእቃው ውስጥ ለማለፍ ቀላል ያደርገዋል.

III. በኤሌክትሪክ እና በሙቀት ማስተላለፊያ መካከል ያለው ግንኙነት

በሙቀት አማቂ እና በኤሌክትሪክ ንክኪ መካከል ግንኙነት አለ? ስለዚህ ጥያቄ ትገረም ይሆናል. እንደ እውነቱ ከሆነ, በኤሌክትሪክ እና በሙቀት አማቂነት መካከል ጠንካራ ግንኙነት አለ, ነገር ግን ይህ ግንኙነት ለአንዳንድ የቁሳቁስ ዓይነቶች ብቻ ትርጉም ይሰጣል, ለምሳሌ ብረቶች.

1. በኤሌክትሪክ እና በሙቀት ማስተላለፊያ መካከል ያለው ጠንካራ ግንኙነት

ለንጹህ ብረቶች (እንደ መዳብ፣ ብር እና ወርቅ) ቀላል ህግ ተፈጻሚ ይሆናል፡-አንድ ቁሳቁስ ኤሌክትሪክን ለመምራት በጣም ጥሩ ከሆነ ሙቀትን በማካሄድ ረገድ በጣም ጥሩ ነው.ይህ መርህ በኤሌክትሮን-መጋራት ክስተት ላይ የተመሰረተ ነው.

በብረታ ብረት ውስጥ ሁለቱም ኤሌክትሪክ እና ሙቀት በዋነኝነት የሚከናወኑት በአንድ ዓይነት ቅንጣቶች ነው-ነጻ ኤሌክትሮኖች። ለዚህም ነው ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ (ኮንዳክሽን) በተወሰኑ ጉዳዮች ላይ ወደ ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ (thermal conductivity) ይመራል.

ለየኤሌክትሪክፍሰት ፣ቮልቴጅ በሚተገበርበት ጊዜ እነዚህ ነፃ ኤሌክትሮኖች የኤሌክትሪክ ኃይልን በመያዝ ወደ አንድ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳሉ.

ሲመጣየሙቀትፍሰት, የብረቱ አንድ ጫፍ ሞቃት ሲሆን ሌላኛው ደግሞ ቀዝቃዛ ነው, እና እነዚሁ ነፃ ኤሌክትሮኖች በሞቃት ክልል ውስጥ በፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ እና ወደ ቀርፋፋ ኤሌክትሮኖች ይገቡና ኃይልን (ሙቀትን) ወደ ቀዝቃዛው ክልል በፍጥነት ያስተላልፋሉ.

ይህ የጋራ ዘዴ ማለት አንድ ብረት ብዙ በጣም ተንቀሳቃሽ ኤሌክትሮኖች ካሉት (በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ያደርገዋል) እነዚህ ኤሌክትሮኖች እንዲሁ እንደ ቀልጣፋ “ሙቀት ተሸካሚዎች” ሆነው ያገለግላሉ፣ እሱም በመደበኛነት የተገለጸው በየዊዴማን-ፍራንዝህግ.

2. በኤሌክትሪክ እና በሙቀት ማስተላለፊያ መካከል ያለው ደካማ ግንኙነት

ክፍያ እና ሙቀት በተለያዩ ስልቶች በሚሸከሙት ቁሳቁሶች ውስጥ በኤሌክትሪክ እና በሙቀት መቆጣጠሪያ መካከል ያለው ግንኙነት ይዳከማል።

IV. ባህሪ እና ክሎራይድ፡ ቁልፍ ልዩነቶች

ሁለቱም የኤሌክትሪክ ምቹነት እና የክሎራይድ ክምችት በ ውስጥ አስፈላጊ መለኪያዎች ሲሆኑየውሃ ጥራት ትንተና, በመሠረቱ የተለያዩ ንብረቶችን ይለካሉ.

ምግባር

ብቃት የኤሌክትሪክ ፍሰትን ለማስተላለፍ የመፍትሄው አቅም መለኪያ ነው። አይt ይለካልየሁሉም የተሟሟ ionዎች አጠቃላይ ትኩረትበውሃ ውስጥ, ይህም በአዎንታዊ መልኩ የተሞሉ ions (cations) እና አሉታዊ ions (አንዮኖች) ያካትታል.

እንደ ክሎራይድ ያሉ ሁሉም ionዎች (Cl^-ሶዲየም (ና⁺ካልሲየም (ካ²⁺), ባይካርቦኔት እና ሰልፌት, ለጠቅላላው ኮንዳክሽን mበማይክሮ ሲመንስ በሴንቲሜትር (µS/ሴሜ) ወይም ሚሊሲመንስ በሴንቲሜትር (ኤምኤስ/ሴሜ)።

ምግባር ፈጣን ፣ አጠቃላይ አመላካች ነው።የጠቅላላየተሟሟት ድፍን(TDS) እና አጠቃላይ የውሃ ንፅህና ወይም ጨዋማነት።

 የክሎራይድ ክምችት (Cl^-)

የክሎራይድ ክምችት በመፍትሔው ውስጥ የሚገኘውን የክሎራይድ አኒዮን ብቻ የተወሰነ መለኪያ ነው.የሚለውን ይለካልየክሎራይድ ionዎች ብዛት(Cl^-) ብዙ ጊዜ እንደ ሶዲየም ክሎራይድ (NaCl) ወይም ካልሲየም ክሎራይድ (CaCl) ካሉ ጨዎች የተገኘ ነው።₂).

ይህ ልኬት የሚከናወነው እንደ titration (ለምሳሌ፣ Argentometric method) ወይም ion-selective electrodes (ISEs) ያሉ ልዩ ዘዴዎችን በመጠቀም ነው።ሚሊግራም በሊትር (mg/L) ወይም ክፍሎች በአንድ ሚሊዮን (ppm)።

የክሎራይድ መጠን በኢንዱስትሪ ሥርዓት ውስጥ ያለውን የመበላሸት አቅም ለመገምገም (እንደ ቦይለር ወይም ማቀዝቀዣ ማማዎች) እና በመጠጥ ውሃ አቅርቦቶች ውስጥ ያለውን የጨው መጠን ለመቆጣጠር ወሳኝ ነው።

በአጭር አነጋገር, ክሎራይድ ለኮንዳክሽን (ኮንዳክሽን) አስተዋፅኦ ያደርጋል, ነገር ግን ኮንዳክሽን ለክሎራይድ የተለየ አይደለም.የክሎራይድ ክምችት ከጨመረ, የጠቅላላው ኮንዳክሽን ይጨምራል.ነገር ግን፣ አጠቃላይ የኮንዳክሽኑ መጠን ከጨመረ፣ በክሎራይድ፣ በሰልፌት፣ በሶዲየም ወይም በሌሎች ionዎች ጥምረት መጨመር ምክንያት ሊሆን ይችላል።

ስለዚህ, conductivity ጠቃሚ የማጣሪያ መሣሪያ ሆኖ ያገለግላል (ለምሳሌ, conductivity ዝቅተኛ ከሆነ, ክሎራይድ ዝቅተኛ ሊሆን ይችላል) ነው, ነገር ግን ዝገት ወይም ቁጥጥር ዓላማዎች ክሎራይድ በተለይ ለመቆጣጠር, የታለመ ኬሚካላዊ ፈተና መጠቀም አለበት.