Bədən səthinin Rubner qanunu

Cismin səthi qanunu və ya Riçer-Rubnerin istilik ötürmə qaydası kimi də tanınan cismin səthi haqqında Rubner qanunu fizikada istilik ötürülməsinin əsas qanunlarından biridir. Bu qanun cisimdən istilik ötürmə sürətinin onun səthinə mütənasib olduğunu bildirir.

Bu qanun ilk dəfə 1883-cü ildə alman fizioloqu Maks Rubner tərəfindən təklif edilmişdir. Rubner heyvanların maddələr mübadiləsini tədqiq etdi və müxtəlif heyvanlarda istilik itkisinin sürətinin çoxlarının əvvəllər inandığı kimi kütləsi ilə deyil, səth sahəsi ilə mütənasib olduğunu fərq etdi.

Rubner sonralar müəyyən etdi ki, bədən səthi qanunu təkcə canlı orqanizmlər üçün deyil, həm də ətraf mühitlə təmasda olan və onunla istilik mübadiləsi aparan istənilən cisimlər üçün keçərlidir. Beləliklə, Rubner qanunu fizikada istilik ötürülməsinin əsas qanunlarından birinə çevrildi.

Bədən səthi qanununa görə, Q-nın bədəndən istilik ötürmə sürəti onun səthi S ilə və bədənlə ətraf mühit arasındakı temperatur fərqi (ΔT) ilə düz mütənasibdir:
Q = kSΔT,
burada k - bədənin və ətraf mühitin fiziki xüsusiyyətlərindən asılı olaraq istilik ötürmə əmsalıdır.

Rubner qanununun elm və texnologiyada bir çox praktik tətbiqi var. Məsələn, elektron cihazların soyutma sistemlərinin layihələndirilməsində, binaların və nəqliyyat vasitələrinin enerji səmərəliliyinin hesablanmasında, tibbdə canlı orqanizmlərin maddələr mübadiləsi sürətinin hesablanmasında istifadə olunur.

Qeyd etmək lazımdır ki, Rubner qanunu yalnız təxmini qanundur, çünki o, bədənin forması və materialı, həmçinin ətraf mühitdə istilik keçiriciliyi və konveksiya kimi bir çox amilləri nəzərə almır. Bununla belə, buna baxmayaraq, o, müxtəlif tətbiqlərdə istilik köçürməsini hesablamaq üçün vacib alət olaraq qalır və istilik ötürülməsi və termodinamika sahəsində gələcək tədqiqatlar üçün əsasdır.

Rubnerin səthlər qanunu istilik ötürülməsi fiziologiyasında ən mühüm qanunlardan biridir. Bu qanunda deyilir ki, bir cismin vahid vaxtda verdiyi və ya udduğu istilik enerjisinin miqdarının onun səth sahəsinə nisbəti bədənin səthinin formasından və sıxlığından, həmçinin xarici səthin temperaturundan asılı deyildir. ətraf mühit və ətraf hava. Bununla belə, bədən səthinin sahəsi sabit bir dəyər deyil və ətraf mühit şəraitindən, temperaturdan və rütubətdən asılı olaraq dəyişə bilər. Rubner qanunu elm və texnikanın müxtəlif sahələrində, o cümlədən iqtisadiyyat, fizika, tibb, yarımkeçiricilər fizikası və digər sahələrdə istifadə olunur.