Теплові властивості ґрунту

Контрольні запитання

1. Яке призначення добровільної сертифікації.

2. Установіть відмінності між добровільною сертифікацією та обов'язковою.

3. Охарактеризуйте об'єкти добровільної сертифікації.

4. Дайте характеристику керівному органу з добровільної сертифікації.

5. Схарактеризуйте функції випробувальних лабораторій в системі добровільної сертифікації.

6. Проаналізуйте розподіл відповідальності учасників системи добровільної сертифікації.

7. Проаналізуйте зміст сертифіката відповідності в системі добровільної сертифікації.

Тепловий стан ґрунту визначається в основному теплом сонячної радіації, що поглинається поверхнею ґрунту. Радіація, яка досягла земної поверхні, частково відбивається (альбедо) від неї, а частково поглинається. При цьому кількість поглинутої енергії залежить від фізичних властивостей ґрунту: його складу, структури та кольору.

Поглинута променева енергія перетворюється в теплову, яка йде на нагрівання поверхні ґрунту, передається на глибину нижнім і прилеглим шарам повітря. Частина цієї енергії, крім того, використовується на ряд фізичних, хімічних і біологічних процесів (випаровування, засвоювання корисних речовин корінням рослин, розчинність солей і т.п.). Нагрівання ґрунту залежить від багатьох факторів, із них найважливішими є теплоємність і теплопровідність ґрунту.

Об'ємною теплоємністю ґрунту с називають кількість тепла, яка потрібна для нагрівання 1 см³ ґрунту на 1⁰. Об'ємна теплоємність усіх основних твердих складових частин ґрунту однакова та приблизно в два рази менша теплоємності води, тобто c=0,4–0,6 кал/см³град (теплоємність води, як відомо, рівна 1 кал/см³град).

Але у склад ґрунту входять ще вода та повітря, що заповнюють пори між твердими частинками ґрунту. Об'ємна теплоємність повітря дуже мала (0,0003 кал/см³град), а води, у порівнянні з нею, - велика. Тому чим більше в ґрунті води та менше повітря, тим більша її теплоємність. Сухі ґрунти, які містять багато повітря, мають малу теплоємність. Вологі повільніше нагріваються та повільніше охолоджуються, ніж сухі, в яких зміни температури проходять швидше, ніж у вологих.

Степінь нагрівання ґрунту залежить також від її теплопровідності, тобто від здатності проводити тепло від шарів більш нагрітих до шарів менш нагрітих. Мірою теплопровідності служить коефіцієнт теплопровідності λ, який чисельно рівний кількості тепла, яке протікає за 1 сек. через 1 см³ шару даної речовини товщиною в 1 см при різниці температури на кордонах шару в 1⁰.

Коефіцієнт теплопровідності твердих частинок ґрунту коливаються в межах 0,002–0,006 кал/см град:

для ґрунтової води λ = 0,0013 кал/см с град,

для ґрунтового повітря λ = 0,00005 кал/см с град

Тому теплопровідність ґрунту, так само як і теплопровідність, в значній мірі залежать від вологості ґрунту і його пористості. Чим більша вологість ґрунту, тим більша його теплопровідність; навпаки, сухі ґрунти, в яких пори заповнені повітрям, мають понижену теплопровідність. Із збільшенням пористості ґрунту зростає кількість повітря в них і теплопровідність ґрунту зменшується.

Для характеристики теплових властивостей ґрунту використовують також коефіцієнт температурної провідності чи температуропровідності ґрунту, який показує, як швидко та легко розповсюджується в ґрунті зміна температури та відбувається вирівнювання різниць температур між окремими її шарами. Коефіцієнт температурної провідності ґрунту k виражається відношенням його теплопровідності до об’єму теплоємності:

[см²/с ], (6.1)

і чисельно відповідає тому підвищенню температури, яке спостерігається в одиниці об’єму ґрунту в результаті притоку до нього кількості тепла рівного λ. Температуропровідність води значно менше температуропровідності повітря, тому ґрунт, який містить багато води, має понижену температуропровідність у порівнянні із сухим ґрунтом.

Дата добавления: 2014-01-11