Manfiy harorat

Harorat koeffitsienti haroratning maʼlum bir oʻzgarishi bilan bogʻliq boʻlgan jismoniy xususiyatning nisbiy oʻzgarishini tavsiflaydi. Harorat dT ga oʻzgarganda oʻzgaruvchan R xossa uchun harorat koeffitsienti a quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:

${\frac {dR}{R}}=\alpha \,dT$

Bu yerda a teskari haroratning oʻlchamiga ega va uni 1/K yoki K ^-1 da ifodalash mumkin.

Agar harorat koeffitsientining oʻzi harorat bilan juda koʻp oʻzgarmasa va $\alpha \Delta T\ll 1$, chiziqli yaqinlashish T ₀ mos yozuvlar haroratida R ₀ qiymatini hisobga olgan holda, T haroratda xususiyatning R qiymatini baholashda foydali boʻladi:

$R(T)=R(T_{0})(1+\alpha \Delta T),$

Ushbu maqolani Temperatura bilan birlashtirish taklif etiladi.

Harorat (Temperatura) (lot. temperatura – kerakli aralashma, oʻrtacha holat) – moddaning holatini issiq-sovuqligini tavsiflaydigan fizik kattalik.

Harorat – bu jismni tashkil qiluvchi elementar zarralar (atom va molekulalar)ning harakati kinetik energiyasining oʻrta statistik intensivligini ifodalovchi fizik kattalik. Xarorat birligi sifatida Kelvin gradusi qabul qilingan. SI birliklar tizimida 1K suvning uchlanma nuqtasi termodinamik xaroratining 1/273.16 qismiga teng deb qabul qilingan. Shuningdek Kelvin gradusini mutloq nol xarorat xam deb yuritiladi. Chunki 0 K da xar qanday moddada molekulyar harakat toʻxtaydi. Texnikada esa kelvin shkalasidan tashqari Tselsiy shkalasi xam keng qoʻllanadi. Tselsiy shkalasi suvning qaynash va muzlash xaroratlariga asoslangan va kelvin bilan quyidagi bogʻliqlikka ega: 1K =273,15 S. Farengeyt shkalasiga koʻra esa 0S = 32F va 100S = 212F. Farengeyt shkalasi nochiziqli shkala boʻlib, tS = 5/9 (tF-32) va aksincha tF=9/5 (tS +32) tarzida nisbatda boʻladi. Reomyur shkalasiga koʻra esa suvning muzlash xarorati 0R va qaynash xarorati 80R etib belgilangan. 1R=1.25 S

Harorat umumiy qilib aytganda, predmet va atrof muhitning shunaqa xususiyatiki, qaysiki inson sezgi organlariga sovuq, issiq va xok. sifatida taʼsir etadi. Harorat, modda zarralarining kinetik energiyasi bilan oʻzaro bogʻliqdir.

Harorat SI da kelvinlarda (K) oʻlchanadi. Yordamchi oʻlchov birligi sifatida esa Tselsiy darajasidan (°C) keng foydalaniladi.

Haroratni oʻlchashda termometr, termal tomoshabin, termopara, optik pirometr va xok. ishlatiladi.

Tarixi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Qadimda „harorat“, tanasi issiqroq odamlarda boshqa odamlarga nisbatan, koʻproq oʻziga xos xususiyatga – teplorodga ega deb tushunilgan. Shuning uchun harorat deganda kuchli tananing oʻziga xos xususiyati va teplorod tushunilgan. Shundan kelib chiqib spirtli ichimliklarning quvvati va harorat, bir xil – graduslarda oʻlchanadi.

Harorat shkalalari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Suv 0 °C da muzlaydi. Termometr −17 °C ni koʻrsatib turibdi.

Harorat shkalalarining oʻzaro nisbatlari

shkalalar	Kelvin	Tselsiy	Farengeyt
Kelvin (K)	= K	= S + 273,15	= (F + 459,67) / 1,8
Tselsiy (° C)	= K − 273,15	= C	= (F − 32) / 1,8
Farengeyt (°F)	= K · 1,8 − 459,67	= C · 1,8 + 32	= F

Kuchli haroratga bogʻliq boʻlgan a uchun bu yaqinlik faqat kichik harorat farqlari uchun foydalidir D T .

Harorat koeffitsientlari turli xil ilovalar uchun, jumladan, materiallarning elektr va magnit xususiyatlari, shuningdek reaktivlik uchun belgilanadi. Aksariyat reaksiyalarning harorat koeffitsienti −2 dan 3 gacha.

Salbiy harorat koeffitsienti

Aksariyat keramikalar qarshilik harakatining haroratga salbiy bogʻliqligini koʻrsatadi. Bu taʼsir keng harorat oraligʻida Arrhenius tenglamasi bilan boshqariladi:

$R=Ae^{\frac {B}{T}}$

B doimiysi elektr oʻtkazuvchanligi uchun mas’ul boʻlgan zaryad tashuvchilarni shakllantirish va harakatlantirish uchun zarur boʻlgan energiya bilan bogʻliq. – shuning uchun B qiymatining oshishi bilan material izolyatsion boʻladi. Amaliy va tijorat NTC rezistorlari haroratga yaxshi sezgirlikni taʼminlaydigan B qiymati bilan oddiy qarshilikni birlashtirishga qaratilgan. B doimiy qiymatining ahamiyati shunchalik muhimki, NTC termistorlarini B parametr tenglamasi yordamida tavsiflash mumkin:

$R=r^{\infty }e^{\frac {B}{T}}=R_{0}e^{-{\frac {B}{T_{0}}}}e^{\frac {B}{T}}$

Shuning uchun, qabul qilinadigan qiymatlarni ishlab chiqaradigan koʻplab materiallar $R_{0}$ qotishma qilingan yoki oʻzgaruvchan salbiy harorat koeffitsientiga (NTC) ega boʻlgan materiallarni oʻz ichiga oladi, bu materialning jismoniy xususiyati (issiqlik oʻtkazuvchanligi yoki elektr qarshiligi kabi) harorat oshishi bilan, odatda, belgilangan harorat oraligʻida pasayganda yuzaga keladi. Koʻpgina materiallar uchun elektr qarshiligi harorat oshishi bilan kamayadi.

Salbiy harorat koeffitsientiga ega boʻlgan materiallar 1971 yildan beri polni isitish uchun ishlatilgan. Salbiy harorat koeffitsienti gilamlar, stullar, matraslar va boshqalar ostidagi haddan tashqari mahalliy isitishning oldini oladi, bu yogʻoch pollarga zarar etkazishi va kamdan-kam hollarda yongʻinga olib kelishi mumkin.

Qaytariladigan harorat koeffitsienti

Qoldiq magnit oqimining zichligi yoki B r harorat bilan oʻzgaradi va bu magnit ishlashining muhim xususiyatlaridan biridir. Baʼzi ilovalar, masalan, inertial giroskoplar va harakatlanuvchi toʻlqinli quvurlar (TWTs) keng harorat oraligʻida doimiy maydonga ega boʻlishi kerak. B r ning qaytariladigan harorat koeffitsienti (RTC) quyidagicha aniqlanadi:

${\text{RTC}}={\frac {|\Delta \mathbf {B} _{r}|}{|\mathbf {B} _{r}|\Delta T}}\times 100\%$

Ushbu talablarni qondirish uchun 1970-yillarning oxirida haroratni kompensatsiya qiluvchi magnitlar ishlab chiqilgan. Anʼanaviy SmCo magnitlari uchun harorat oshishi bilan B r kamayadi. Aksincha, GdCo magnitlari uchun maʼlum harorat oraligʻida harorat oshishi bilan B r ortadi. Samarium va gadoliniyni qotishmada birlashtirib, harorat koeffitsientini deyarli nolga tushirish mumkin.

Elektr qarshiligi

Qurilmalar va sxemalarni qurishda elektr qarshiligining va shuning uchun elektron qurilmalarning (simlar, rezistorlar) haroratga bogʻliqligini hisobga olish kerak. Superoʻtkazuvchilarning haroratga bogʻliqligi katta darajada chiziqli boʻlib, uni quyida taxminan taxmin qilish bilan tavsiflash mumkin.

$\operatorname {\rho } (T)=\rho _{0}\left[1+\alpha _{0}\left(T-T_{0}\right)\right]$

$\alpha _{0}={\frac {1}{\rho _{0}}}\left[{\frac {\delta \rho }{\delta T}}\right]_{T=T_{0}}$

$\rho _{0}$ maʼlum bir mos yozuvlar qiymatida oʻziga xos qarshilik harorat koeffitsientiga toʻgʻri keladi (odatda T = 0). °C)

Biroq, yarim oʻtkazgichning oʻzi eksponentdir:

$\operatorname {\rho } (T)=S\alpha ^{\frac {B}{T}}$