Пікірталас: «Егер бірдей материалдан жасалған диаметрі 5 және 50 сантиметр екi шарды алып, бірдей температураға дейiн кыздырып, содан сон тұрақты температурада салқын жерде калдырса, шардың қайсысы бiрiншi болып суыйды және неліктен?» Энергияның қоршаған ортада таралу үдерісі диффузияға ұксас болатынын ескеретін болсақ, бұдан кандай тұжырым жасауға болады?
Ответы
Бұл талқылауда денені салқындату процесі тек өлшемге ғана емес, сонымен қатар басқа факторларға, мысалы, материалға, оқшаулаудың сапасы мен қалыңдығына, жылуды тарату жылдамдығына және т.б. байланысты екенін ескеру маңызды. Алайда, егер шарттар бірдей деп есептесек, келесі ескертулерді жасауға болады:
1. Кішірек қабат (диаметрі 5 сантиметр) үлкенірек қабатқа (диаметрі 50 сантиметр) қарағанда тезірек салқындатылады. Бұл жылу сәулеленуіне қатысты: оның көлеміне қатысты кішірек қабаттың бетінің ауданы үлкенірек, сондықтан ол уақыт бірлігінде көбірек жылу шығарады.
2. Салқындату процесі диффузиялық процеске ұқсас, бірақ бұл жағдайда диффузияның өзіне қарағанда жылулық сәулелену салқындату процесінде үлкен рөл атқарады.
3. Стефан-Больцман заңы бойынша дененің сәуле шығару күші температураның төртінші дәрежесіне тәуелді. Сондықтан, егер екі қабат бірдей температураға дейін қыздырылса, кіші қабат тезірек салқындай бастайды.
4. Қабаттар жасалатын материалдың жылу сыйымдылығы да маңызды фактор болып табылады. Жылу сыйымдылығы жоғары материал қабаты баяу суытады.
Демек, басқа факторлар тең болған кезде, оның көлемімен салыстырғанда көбірек жылу сәулеленуіне байланысты кіші қабат алдымен суытады.