Germahî bandorê li ser guhêrbarîya elektrîkî û germî dike?
Elektrîkîguhêrbarywek radiwesteparametreya bingehîndi fîzîk, kîmya û endezyariya nûjen de, ku bandorên girîng li ser gelek waran digire,ji çêkirina bi qebareya bilind bigire heya mîkroelektronîka pir rast. Girîngiya wê ya girîng ji têkiliya wê ya rasterast bi performans, karîgerî û pêbaweriya bêhejmar pergalên elektrîkî û germî ve tê.
Ev şirovekirina berfireh wekî rêbernameyek berfireh ji bo têgihîştina têkiliya aloz di navberaîqtîsadîya elektrîkê (σ), îqtîsadîya germî(κ), û germahî (T)Wekî din, em ê bi awayekî sîstematîk tevgerên rêvebirinê yên çînên materyalên cihêreng, ji rêberên gelemperî bigire heya nîvconductor û îzolatorên taybetî, wekî zîv, zêr, sifir, hesin, çareserî û lastîk, lêkolîn bikin, ku pira di navbera zanîna teorîk û sepanên pîşesaziyê yên cîhana rastîn de çêdikin.
Bi qedandina vê xwendinê, hûn ê têgihîştinek xurt û nuwaze bi dest bixinjiewtêkiliya di navbera germahî, guhêzbarî û germahiyê de.
Tabloya Naverokê:
1. Germahî bandorê li ser guhêrbarîya elektrîkê dike?
2. Germahî bandorê li ser guhêrbarîya germî dike?
3. Têkiliya di navbera îhtîmala elektrîkê û germî de
4. Gehînerî li hember klorîd: cudahiyên sereke
I. Germahî bandorê li ser guhêzbariya elektrîkê dike?
Bersiva pirsa "Gelo germahî bandorê li guhêzbariyê dike?" bi awayekî teqez tê dayîn: Erê.Germahî bandorek krîtîk a girêdayî materyalê li ser hem guhêzbariya elektrîkî û hem jî ya germî dike.Di sepanên endezyariyê yên krîtîk de, ji veguhestina hêzê bigire heya xebitandina sensorê, têkiliya germahî û konduktansê performansa pêkhateyan, marjên karîgeriyê, û ewlehiya xebitandinê diyar dike.
Germahî çawa bandorê li ser guhêrbariyê dike?
Germahî bi guhertina guhêzbariyê diguherîneçiqas bi hêsanîhilgirên bargiraniyê, wek elektron an îyon, an germahî di nav materyalê re derbas dibin. Bandor ji bo her celeb materyalê cûda ye. Li vir tam çawa dixebite, wekî ku bi zelalî hatiye ravekirin:
1.Metal: guhêzbarî bi bilindbûna germahiyê kêm dibe
Hemû metal bi rêya elektronên azad ên ku di germahiyên normal de bi hêsanî diherikin, atmosferê diguherînin. Dema ku germ dibe, atomên metalê bi tundtir dihejînin. Ev lerizîn mîna astengiyan tevdigerin, elektronan belav dikin û herikîna wan hêdî dikin.
Bi taybetî, îhtîmala germahî û elektrîkê bi bilindbûna germahiyê re bi awayekî domdar kêm dibe. Nêzîkî germahiya odeyê, îhtîmala germahî bi gelemperî bi qasî ... kêm dibe.~0.4% ji bo her 1°C bilindbûnê.Çi xirav,dema ku germahî 80°C zêde dibe,metal winda dibin%25–30ji rêhesiniya wan a eslî.
Ev prensîb bi berfirehî di hilberandina pîşesaziyê de tê bikar anîn, mînakî, jîngehên germ kapasîteya herikîna ewle di têlan de kêm dikin û belavbûna germê di pergalên sarkirinê de kêm dikin.
2. Di Nîvconductors de: guhêzbarî bi germahiyê re zêde dibe
Nîvconductor bi elektronên ku bi zexmî di avahiya materyalê de girêdayî ne dest pê dikin. Di germahiyên nizm de, hindik ji wan dikarin bizivirin da ku herikînê hilgirin.Her ku germahî bilind dibe, germahî enerjiya têr dide elektronan da ku azad bibin û herikin. Her ku germtir dibe, barkêşên zêdetir peyda dibin,zêdekirina giraniya kanalîzasyonê.
Bi gotinên hêsantir, cGermbûna guhêrbar bi awayekî berbiçav zêde dibe, û di rêjeyên tîpîk de her 10-15°C du qat zêde dibe.Ev di germahiyek nerm de dibe alîkar ku performans çêbibe lê heke pir germ be dikare bibe sedema pirsgirêkan (rijandina zêde), mînakî, komputer dikare têk biçe heke çîpa bi nîvconductor hatî çêkirin bigihîje germahiyek bilind.
3. Di Elektrolîtan de (Şile an Jelên di Pîlan de): guhêzbarî bi germê çêtir dibe
Hin kes meraq dikin ka germahî çawa bandorê li ser çareseriya guhêzbariya elektrîkê dike, û ev beş li vir e. Elektrolît îyonan di nav çareseriyê de digerînin, lê serma şilekan stûr û hêdî dike, di encamê de tevgera îyonan hêdî dibe. Digel bilindbûna germahiyê, şilek kêmtir viskoz dibe, ji ber vê yekê îyon zûtir belav dibin û bar bi bandortir hildigirin.
Bi tevayî, her 1°C germahî bi rêjeya %2-3 zêde dibe dema ku her tişt digihîje sînorê xwe. Dema ku germahî ji 40°C zêdetir bilind dibe, rêjeya germahî bi rêjeya %30 kêm dibe.
Hûn dikarin vê prensîbê di cîhana rastîn de kifş bikin, mîna pergalên mîna bataryayan ku di germahiyê de zûtir şarj dibin, lê heke zêde germ bibin xetera zirarê hene.
II. Germahî bandorê li ser guhêzbariya germî dike?
Gehînerîya germî, pîvana hêsaniya derbasbûna germê di nav materyalê de ye, bi gelemperî di piraniya madeyên hişk de bi bilindbûna germahiyê kêm dibe, her çend tevger li gorî avahiya materyalê û awayê veguhestina germê diguhere.
Di metalan de, germahî bi giranî bi rêya elektronên azad diherike. Her ku germahî zêde dibe, atom bi hêztir dihejînin, van elektronan belav dikin û rêya wan têk dibin, ku ev jî şiyana materyalê ya veguhestina germahiyê bi bandor kêm dike.
Di îzolekerên krîstalî de, germahî bi rêya lerizînên atomî yên wekî fonon têne zanîn, belav dibe. Germahiya bilindtir dibe sedema xurtbûna van lerizînan, ku dibe sedema pevçûnên pirtir di navbera atoman de û daketinek berbiçav a guhêrbarîya germî.
Lê di gazan de, berevajî vê yekê diqewime. Her ku germahî bilind dibe, molekul zûtir diçin û pir caran li hev dikevin, û enerjiyê di navbera pevçûnan de bi bandortir vediguhezînin; ji ber vê yekê, guhêzbariya germî zêde dibe.
Di polîmer û şilekan de, bi bilindbûna germahiyê re başbûnek piçûk heye. Şert û mercên germtir dihêlin ku zincîrên molekulî bi azadîtir tevbigerin û vîskozîteyê kêm bikin, û derbasbûna germê di nav materyalê re hêsantir dike.
III. Têkiliya di navbera guhêzbariya elektrîkî û germî de
Gelo di navbera îhtîmala germî û îhtîmala elektrîkê de têkiliyek heye? Dibe ku hûn li ser vê pirsê bipirsin. Bi rastî, têkiliyek xurt di navbera îhtîmala elektrîkî û germî de heye, lê ev girêdan tenê ji bo hin celeb materyalan, mîna metalan, watedar e.
1. Têkiliya xurt di navbera îhtîmala elektrîkê û germî de
Ji bo metalên saf (wek sifir, zîv û zêr), qanûnek hêsan tê sepandin:Eger materyal di veguhestina elektrîkê de pir baş be, ew di veguhestina germê de jî pir baş e.Ev prensîb li ser bingeha fenomena parvekirina elektronan berdewam dike.
Di metalan de, hem elektrîk û hem jî germ bi giranî ji hêla heman perçeyan ve têne hilgirtin: elektronên azad. Ji ber vê yekê di hin rewşan de îhtîmala bilind a îhtîmala elektrîkê dibe sedema îhtîmala bilind a germî.
Boewelektrîkîherrikîn,dema voltaja tê sepandin, ev elektronên azad di yek alî de diçin û barekî elektrîkê hildigirin.
Dema ku dor tê serewgermaherrikîn, serê metalê germ e û serê din sar e, û ev elektronên azad heman di herêma germ de zûtir diçin û li elektronên hêdîtir diqelişin, bi lez enerjî (germahî) vediguhezînin herêma sar.
Ev mekanîzma hevpar tê vê wateyê ku heke metalek gelek elektronên pir mobîl hebe (ku wê dike guhêrbarek elektrîkê ya hêja), ew elektron di heman demê de wekî "hilgirên germê" yên bi bandor tevdigerin, ku bi fermî biewWiedemann-FranzQanûn.
2. Têkiliya qels a di navbera îhtîmala elektrîkê û germî de
Têkiliya di navbera îhtîmala germî û elektrîkê de di materyalên ku bar û germ bi mekanîzmayên cûda têne veguhastin de qels dibe.
| Cureyê Materyal | Gehîneriya Elektrîkê (σ) | Gehîneriya Termal (κ) | Sedema têkçûna qaîdeyê |
| Îzolator(mînak, Lastîk, Qedeh) | Gelek Nizm (σ≈0) | Nizm | Elektronên azad tune ne ku elektrîkê hilgirin. Germahî tenê bi rêyalerizînên atomî(wekî reaksiyoneke zincîrî ya hêdî). |
| Nîvconductors(mînak, Silîkon) | Medya | Navîn heta Bilind | Hem elektron û hem jî lerizînên atomî germê hildigirin. Awayê tevlihev ê bandorkirina germahiyê li ser hejmara wan, qaîdeya metalê ya hêsan ne pêbawer dike. |
| Cewher | Gelek Nizm (σ≈0) | Gelekî Bilind(κ di cîhanê de pêşeng e) | Elmas elektronên azad tune ne (ew îzolek e), lê avahiya wê ya atomî ya bi tevahî hişk dihêle ku lerizînên atomî germê veguhezînin.bi awayekî awarte bilezEv mînaka herî navdar e ku tê de materyalek têkçûnek elektrîkê ye lê şampiyonê germî ye. |
IV. Gehînerî li hember klorîd: cudahiyên sereke
Her çend hem guhêzbariya elektrîkê û hem jî rêjeya klorîdê parametreyên girîng in dianalîza kalîteya avê, ew taybetmendiyên bingehîn ên cûda dipîvin.
Konduktîvîtî
Konduktîvîte pîvanek ji bo şiyana çareseriyekê ya veguhestina herika elektrîkê ye. It dipîvetevayîya konsantrasyona hemû îyonên çareserbûyîdi nav avê de, ku tê de îyonên bi barkêşa pozîtîf (katyon) û îyonên bi barkêşa neyînî (anyon) hene.
Hemû îyon, wek klorîd (Cl-), sodyûm (Na+), kalsiyûm (Ca2+), bîkarbonat, û sulfat, beşdarî îhtîmala giştî ya guhêrbariyê m dibinbi mîkroSiemens serê santîmetreyê (µS/cm) an jî milîSiemens serê santîmetreyê (mS/cm) tê pîvandin.
Konduktîvîte nîşaneyek bilez û giştî yejiHemîMadeyên çareserbûyî(TDS) û paqijiya giştî an jî şorbûna avê.
Têkeliya Klorîdê (Cl-)
Têkeliya klorîdê pîvanek taybetî tenê ya anyona klorîdê ye ku di çareseriyê de heye.Ew dipîvegiraniya tenê îyonên klorîdê(Cl-) heye, pir caran ji xwêyên mîna klorîda sodyûmê (NaCl) an klorîda kalsiyûmê (CaCl) tê wergirtin2).
Ev pîvandin bi karanîna rêbazên taybetî yên wekî tîtrîasyonê (mînak, rêbaza Argentometrîk) an elektrodên îyon-bijartî (ISE) tê kirin.bi mîlîgram serê lîtreyê (mg/L) an jî bi beşên serê milyonê (ppm).
Asta klorîdê ji bo nirxandina potansiyela korozyonê di pergalên pîşesaziyê de (wek kazan an jî bircên sarkirinê) û ji bo çavdêrîkirina destwerdana şorbûnê di dabînkirina ava vexwarinê de girîng e.
Bi kurtasî, klorîd beşdarî îxtîyarîbûnê dibe, lê îxtîyarîbûn ne taybetî ye bi klorîdê re.Eger rêjeya klorîdê zêde bibe, rêjeyên giştî yên guhêzbariyê jî zêde dibin.Lêbelê, heke rêjeya giştî ya îlonê zêde bibe, ew dikare ji ber zêdebûna klorîd, sulfat, sodyûm, an jî her kombînasyona îyonên din be.
Ji ber vê yekê, guhêzbarî wekî amûrek bikêr a pişkinînê kar dike (mînak, heke guhêzbarî kêm be, klorîd muhtemelen kêm e), lê ji bo şopandina klorîdê bi taybetî ji bo korozyon an armancên rêziknameyê, divê ceribandinek kîmyewî ya armanckirî were bikar anîn.
Dema weşandinê: 14ê Mijdarê-2025