آیا تودوخه د بریښنا او حرارتي چالکتیا اغیزه کوي؟
بریښناییکنډکټیویټاود یو په توګه ولاړ دیبنسټیز پیرامیټرپه فزیک، کیمیا، او عصري انجینرۍ کې، چې په مختلفو برخو کې د پام وړ اغیزې لري،د لوړ حجم تولید څخه تر خورا دقیق مایکرو الیکترونیکونو پورې. د دې حیاتي اهمیت د بې شمیره بریښنایی او حرارتي سیسټمونو فعالیت، موثریت او اعتبار سره د مستقیم تړاو څخه رامینځته کیږي.
دا مفصله توضیحات د دې ترمنځ د پیچلو اړیکو د پوهیدو لپاره د یوې جامع لارښود په توګه کار کويبرقي چالکتیا (σ)، حرارتي چالکتیا(کو)، او تودوخه (T). سربېره پردې، موږ به په سیستماتیک ډول د مختلفو موادو ټولګیو د چلولو چلند وپلټو، چې له عام چلونکو څخه نیولې تر ځانګړو نیمه چلونکو او انسولټرونو پورې، لکه سپین زر، سره زر، مس، اوسپنه، محلولونه او ربړ پورې، کوم چې د تیوریکي پوهې او حقیقي نړۍ صنعتي غوښتنلیکونو ترمنځ واټن کموي.
د دې لوستلو په بشپړیدو سره، تاسو به د یوې قوي، دقیقې پوهې سره سمبال شئددد تودوخې، چالکتیا او تودوخې اړیکه.
فهرست:
۱. آیا تودوخه د بریښنایی چالکتیا اغیزه کوي؟
۲. آیا تودوخه د تودوخې چالکتیا اغیزه کوي؟
۳. د بریښنا او حرارتي چالکتیا ترمنځ اړیکه
۴. چالکتیا د کلورایډ په مقابل کې: مهم توپیرونه
I. آیا تودوخه د بریښنایی چالکتیا اغیزه کوي؟
دا پوښتنه، "آیا تودوخه د چلښت اغیزه کوي؟" په قطعي ډول ځواب شوې ده: هو.تودوخه په بریښنایی او حرارتی چالکتیا دواړو باندې یو مهم، په موادو پورې تړلی نفوذ لري.د بریښنا لیږد څخه تر سینسر عملیاتو پورې د انجینرۍ په مهمو غوښتنلیکونو کې، د تودوخې او چلولو اړیکه د اجزاو فعالیت، د موثریت حاشیه، او عملیاتي خوندیتوب ټاکي.
د تودوخې درجه څنګه د چلښت اغیزه کوي؟
د تودوخې درجه د بدلون په واسطه چالکتیا بدلويڅومره په اسانۍ سرهد چارج وړونکي، لکه الکترونونه یا ایونونه، یا تودوخه د موادو له لارې حرکت کوي. اغیز یې د هر ډول موادو لپاره توپیر لري. دلته په سمه توګه دا څنګه کار کوي، لکه څنګه چې په روښانه توګه تشریح شوي:
۱.فلزات: د تودوخې د لوړېدو سره چالکتیا کمېږي
ټول فلزات د ازادو الکترونونو له لارې حرکت کوي چې په عادي تودوخې کې په اسانۍ سره جریان لري. کله چې تودوخه شي، د فلزاتو اتومونه په شدت سره لړزېږي. دا لړزونه د خنډونو په څیر عمل کوي، الکترونونه خپروي او د دوی جریان ورو کوي.
په ځانګړې توګه، د تودوخې لوړېدو سره بریښنایی او حرارتي چالکتیا په دوامداره توګه کمیږي. د خونې د تودوخې سره نږدې، چالکتیا معمولا کمیږيد ۱ درجې سانتي ګراد په لوړوالي کې ~۰.۴٪.په مقابل کې،کله چې د تودوخې درجه ۸۰ درجې لوړه شي،فلزات له لاسه ورکوي۲۵-۳۰٪د دوی د اصلي چالکتیا.
دا اصل په صنعتي پروسس کې په پراخه کچه کارول کیږي، د بیلګې په توګه، ګرم چاپیریال په تارونو کې د خوندي جریان ظرفیت کموي او په یخولو سیسټمونو کې د تودوخې ضایع کول کموي.
2. په سیمیکمډکټرونو کې: د تودوخې سره چالکتیا زیاتیږي
نیمهکنډکټرونه د هغو الکترونونو څخه پیل کیږي چې د موادو په جوړښت کې په کلکه تړل شوي وي. په ټیټه تودوخه کې، لږ خلک کولی شي د جریان لیږدولو لپاره حرکت وکړي.لکه څنګه چې تودوخه لوړیږي، تودوخه الکترونونو ته دومره انرژي ورکوي چې آزاد شي او جریان وکړي. څومره چې تودوخه کیږي، هومره ډیر چارج وړونکي شتون لري،د چالکتیا ډیره وده.
په ډیر ساده اصطلاحاتو کې، جد تودوخې انډکټیوټي په چټکۍ سره لوړیږي، ډیری وختونه په عادي حدونو کې په هر 10-15 درجو سانتي ګراد کې دوه چنده کیږي.دا په منځنۍ تودوخه کې فعالیت سره مرسته کوي مګر که ډیر ګرم وي (ډیر لیک شي) ستونزې رامینځته کولی شي، د بیلګې په توګه، کمپیوټر ممکن خراب شي که چیرې د سیمیکمډکټر سره جوړ شوی چپ لوړ حرارت ته تودوخه شي.
3. په الکترولیتونو کې (په بیټرۍ کې مایعات یا جیلونه): د تودوخې سره چالکتیا ښه کیږي
ځینې خلک حیران دي چې تودوخه څنګه د محلول بریښنایی چالکتیا اغیزه کوي، او دلته دا برخه ده. الکترولیتونه د محلول له لارې ایونونه حرکت کوي، پداسې حال کې چې سړه مایعات موټی او سست کوي، چې په پایله کې د ایونونو ورو حرکت رامینځته کیږي. د تودوخې لوړیدو سره، مایع لږ چپکیږي، نو ایونونه ګړندي خپریږي او چارج په ډیر موثریت سره لیږدوي.
په ټوله کې، چالکتیا په هر 1 درجو سانتي ګراد کې 2-3٪ زیاتیږي پداسې حال کې چې هرڅه خپل حد ته رسیږي. کله چې تودوخه تر 40 درجو سانتي ګراد پورې لوړه شي، چالکتیا ~30٪ راټیټیږي.
تاسو دا اصل په حقیقي نړۍ کې موندلی شئ، لکه د بیټرۍ په څیر سیسټمونه په تودوخه کې ګړندي چارج کیږي، مګر که ډیر ګرم شي نو د زیان خطر لري.
II. آیا تودوخه د تودوخې چالکتیا اغیزه کوي؟
د تودوخې چالکتیا، د دې اندازه چې تودوخه په اسانۍ سره د موادو له لارې تیریږي، معمولا په ډیری جامد موادو کې د تودوخې لوړیدو سره کمیږي، که څه هم چلند د موادو جوړښت او د تودوخې لیږدولو طریقې پراساس توپیر لري.
په فلزاتو کې، تودوخه په عمده توګه د آزادو الکترونونو له لارې تیریږي. لکه څنګه چې تودوخه لوړیږي، اتومونه ډیر قوي حرکت کوي، دا الکترونونه خپروي او د دوی لاره ګډوډوي، کوم چې د موادو وړتیا کموي چې په مؤثره توګه تودوخه انتقال کړي.
په کرسټالین انسولټرونو کې، تودوخه د اتومي کمپنونو له لارې سفر کوي چې د فونون په نوم پیژندل کیږي. لوړه تودوخه د دې کمپنونو د شدت لامل کیږي، چې د اتومونو ترمنځ د ډیر ځله ټکرونو او د تودوخې چالکتیا کې د څرګند کمښت لامل کیږي.
خو په ګازونو کې برعکس واقع کیږي. لکه څنګه چې تودوخه لوړیږي، مالیکولونه ګړندي حرکت کوي او ډیر ځله ټکر کوي، د ټکرونو ترمنځ انرژي په ډیر اغیزمن ډول لیږدوي؛ له همدې امله، حرارتي چالکتیا زیاتیږي.
په پولیمرونو او مایعاتو کې، د تودوخې د لوړېدو سره یو څه ښه والی معمول دی. ګرم شرایط مالیکولي زنځیرونو ته اجازه ورکوي چې په آزاده توګه حرکت وکړي او واسکاسیټي کمه کړي، چې د موادو له لارې د تودوخې تیریدل اسانه کوي.
III. د بریښنا او حرارتي چالکتیا ترمنځ اړیکه
آیا د تودوخې او بریښنایی چلښت ترمنځ اړیکه شته؟ تاسو ممکن د دې پوښتنې په اړه حیران شئ. په حقیقت کې، د بریښنایی او تودوخې چلښت ترمنځ قوي اړیکه شتون لري، مګر دا اړیکه یوازې د ځانګړو ډولونو موادو لپاره معنی لري، لکه فلزات.
۱. د بریښنا او حرارتي چالکتیا ترمنځ قوي اړیکه
د خالصو فلزاتو (لکه مسو، سپینو زرو او سرو زرو) لپاره، یو ساده قاعده پلي کیږي:که چیرې یو مواد د بریښنا په لیږد کې خورا ښه وي، نو دا د تودوخې په لیږد کې هم خورا ښه دی.دا اصل د الکترون شریکولو پدیدې پر بنسټ پرمخ ځي.
په فلزاتو کې، بریښنا او تودوخه دواړه په عمده توګه د ورته ذراتو لخوا لیږدول کیږي: وړیا الکترونونه. له همدې امله لوړ بریښنایی چالکتیا په ځینو مواردو کې د لوړې تودوخې چالکتیا لامل کیږي.
لپارهدبرقيجریان،کله چې ولتاژ تطبیق شي، دا وړیا الکترونونه په یوه لوري حرکت کوي، چې بریښنایی چارج لري.
کله چې خبره راځيدتودوخهجریاند فلزاتو یوه پای ګرمه او بله یې سړه ده، او همدغه آزاد الکترونونه په ګرمه سیمه کې ګړندي حرکت کوي او ورو الکترونونو سره ټکر کوي، په چټکۍ سره انرژي (تودوخه) سړې سیمې ته لیږدوي.
دا ګډ میکانیزم پدې معنی دی چې که چیرې یو فلز ډیر ډیر ګرځنده الکترونونه ولري (دا یو غوره بریښنایی کنډکټر جوړوي)، دا الکترونونه د اغیزمن "تودوخې وړونکو" په توګه هم عمل کوي، کوم چې په رسمي ډول ددویډیمن-فرانزقانون.
۲. د بریښنا او حرارتي چالکتیا ترمنځ ضعیفه اړیکه
د بریښنا او تودوخې چالکتیا ترمنځ اړیکه په هغو موادو کې کمزورې کیږي چیرې چې چارج او تودوخه د مختلفو میکانیزمونو لخوا لیږدول کیږي.
| د موادو ډول | د بریښنایی چلښت (σ) | د تودوخې چلښت (κ) | د قانون د ناکامۍ دلیل |
| عایق کونکي(د مثال په توګه، ربړ، شیشه) | ډېر ټیټ (σ≈0) | ټیټ | د برېښنا د لېږد لپاره ازاد الکترونونه نشته. تودوخه یوازې داټومي وایبریشنونه(لکه د ورو ځنځیر غبرګون په څیر). |
| سیمیکمډکټرونه(د مثال په توګه، سیلیکون) | منځنی | له منځني څخه تر لوړ پورې | الکترونونه او اټومي کمپن دواړه تودوخه لیږدوي. د تودوخې پیچلې لاره چې د دوی شمیر اغیزه کوي د ساده فلزاتو قاعده د باور وړ نه کوي. |
| الماس | ډېر ټیټ (σ≈0) | ډېر لوړ(κ په نړۍ کې مخکښ دی) | الماس آزاد الکترونونه نلري (دا یو انسولټر دی)، مګر د هغې په بشپړ ډول سخت اټومي جوړښت اټومي ارتعاش ته اجازه ورکوي چې تودوخه انتقال کړي.په فوق العاده ډول ګړندیدا تر ټولو مشهوره بیلګه ده چیرې چې مواد د بریښنا ناکامي وي مګر د تودوخې اتل وي. |
IV. چالکتیا د کلورایډ په وړاندې: مهم توپیرونه
پداسې حال کې چې بریښنایی چالکتیا او د کلورایډ غلظت دواړه مهم پیرامیټرونه ديد اوبو د کیفیت تحلیل، دوی په بنسټیز ډول مختلف ملکیتونه اندازه کوي.
چالکتیا
چالکتیا د محلول د بریښنایی جریان د لیږدولو وړتیا اندازه ده.دا اندازه کوي چېد ټولو منحل شویو ایونونو ټول غلظتپه اوبو کې، چې مثبت چارج شوي ایونونه (کیټیشنونه) او منفي چارج شوي ایونونه (انیونونه) پکې شامل دي.
ټول ایونونه، لکه کلورایډ (Cl-)، سوډیم (Na+)، کلسیم (Ca2+)، بای کاربونیټ، او سلفیټ، د ټول چالکتیا m کې مرسته کويپه مایکروسیمنز فی سانتي متره (µS/cm) یا ملیسیمنز فی سانتي متره (mS/cm) کې اندازه شوی.
چالکتیا یو چټک، عمومي شاخص دیدټولمنحل شوي جامد مواد(TDS) او د اوبو ټولیز پاکوالی یا مالګینتوب.
د کلورایډ غلظت (Cl-)
د کلورایډ غلظت یوازې د محلول کې موجود کلورایډ اینون یو ځانګړی اندازه ده.دا اندازه کويیوازې د کلورایډ ایونونو کتله(کلی-) شتون لري، ډیری وختونه د مالګې لکه سوډیم کلورایډ (NaCl) یا کلسیم کلورایډ (CaCl) څخه اخیستل کیږي2).
دا اندازه کول د ځانګړو میتودونو لکه ټایټریشن (د مثال په توګه، د ارجنټومیټریک میتود) یا د آیون انتخابي الکترودونو (ISEs) په کارولو سره ترسره کیږي.په ملی ګرام فی لیټر (mg/L) یا په ملیون برخو (ppm) کې.
د کلورایډ کچه په صنعتي سیسټمونو (لکه بویلرونو یا د یخولو برجونو) کې د زنګ وهلو احتمال ارزولو او د څښاک اوبو رسولو کې د مالګینې نفوذ څارنې لپاره خورا مهمه ده.
په لنډه توګه، کلورایډ د چالکتیا سره مرسته کوي، مګر چالکتیا د کلورایډ لپاره ځانګړې نه ده.که چیرې د کلورایډ غلظت زیات شي، نو ټول چلښت به زیات شي.خو، که چیرې ټولیز چالکتیا زیاته شي، نو دا ممکن د کلورایډ، سلفیټ، سوډیم، یا د نورو ایونونو د کوم ترکیب د زیاتوالي له امله وي.
له همدې امله، چالکتیا د یوې ګټورې سکرینینګ وسیلې په توګه کار کوي (د مثال په توګه، که چالکتیا ټیټه وي، کلورایډ احتمال کم وي)، مګر د کلورایډ څارنه په ځانګړي ډول د زنګ وهلو یا تنظیمي موخو لپاره، باید یو هدفمند کیمیاوي ازموینه وکارول شي.
د پوسټ وخت: نومبر-۱۴-۲۰۲۵