Теплова інерція

Теплова інерція — це термін, використовуваний в основному в інженерному і науковому моделюванні теплопередачі, і що означає сукупність властивостей матеріалу, пов'язаних з теплопровідністю і об'ємною теплоємністю.

Наприклад, можна зустріти вирази цей матеріал має велику теплову інерцію, або Теплова інерція відіграє важливу роль в цій системі, які означають те, що ефекти в динаміці є визначальний для цієї моделі, і розрахунки в стаціонарному стані можуть дати неточні результати. Іншими словами теплова інерція характеризує здатність чинити опір зміні температури за певний час.

Цей термін відбиває наукову аналогію і не пов'язаний безпосередньо з терміном інерція, використовуваним в механіці.

Теплова інерція матеріалу може бути визначена за формулою:

${\displaystyle I={\sqrt {k\rho c}},}$

де

${\displaystyle k}$ — теплопровідність (англ. bulk thermal conductivity),

${\displaystyle \rho }$ — щільність матеріалу,

${\displaystyle c}$ — питома теплоємність матеріалу.

Множина ${\displaystyle \rho c}$ являє собою об'ємну теплоємність.

У системі SI одиницею вимірювання теплової інерції є Дж м${\displaystyle ^{-2}}$ K${\displaystyle ^{-1}}$ с${\displaystyle ^{-1/2}}$, яку інколи називають Кіффер (англ. Kieffer),[1] або зрідка, т'ю (англ. tiu).[2] Теплова інерція інколи в науковій літературі називається тепловою активністю або термічною активністю.

Для матеріалів на поверхні планети, теплова інерція є ключовою властивістю, що визначає сезонні і добові коливання температур, і зазвичай залежить від фізичних властивостей гірських порід, що знаходяться біля поверхні. У дистанційному зондуванні теплова інерція залежить від складного поєднання гранулометричного складу, багатства гірських порід, виходу на поверхню тих або інших пластів і від міри отвердіння. Грубу оцінку величини теплової інерції іноді можна отримати, виходячи з амплітуди добових коливань температури (тобто, з максимальної температури відняти мінімальну температуру поверхні). Температура поверхонь з низькою тепловою інерцією значно змінюється впродовж дня, тоді як температура поверхонь з високою тепловою інерцією не зазнає радикальних змін. У поєднанні з іншими даними теплова інерція може допомогти охарактеризувати матеріали поверхні і геологічні процеси, відповідальні за формування цих матеріалів.

Теплова інерція океанів є основним чинником, що впливає на зміну клімату у віддаленій перспективі (англ. climate commitment) і на міру глобального потепління[3].

За рахунок метану з газових гідратів, сибірських боліт і вуглекислого газу, розчиненого в океанах може статися нагрів на 10-20 градусів. Швидкість цього процесу, що самопідсилюється, обмежена тепловою інерцією океану, і він займе не менше 10 років. Цьому процесу можна протистояти тільки різкими високотехнологічними втручаннями[4].

Див. також

• Тепловий баланс Землі
• Зміна клімату

Ресурси Інтернету

• Карнаухов А. В. К вопросу об устойчивости химического баланса атмосферы и теплового баланса Земли // Биофизика. — 1994. — Том 39, вып. 1. [1] [Архівовано 26 січня 2016 у Wayback Machine.]
• http://www.science-education.ru/106-7725 [Архівовано 24 вересня 2015 у Wayback Machine.]
• http://www.science-education.ru/106-7730 [Архівовано 24 вересня 2015 у Wayback Machine.]
• http://www.science-education.ru/108-8621 [Архівовано 24 вересня 2015 у Wayback Machine.]

Примітки

1. Eric Weisstein's World of Science — Thermal Inertia. Архів оригіналу за 22 вересня 2018. Процитовано 17 жовтня 2015.
2. Thermal inertia and surface heterogeneity on Mars, N. E. Putzig, University of Colorado Ph. D. dissertation, 2006, 195 pp. Архів оригіналу за 29 липня 2015. Процитовано 17 жовтня 2015.
3. http://www.mig-journal.ru/archive?id=1334 [Архівовано 5 березня 2016 у Wayback Machine.] Шерстюков Б. Г. Тепловая инерция океана и парниковый эффект в современных изменениях климата
4. Глобальное потепление. Архів оригіналу за 16 лютого 2015. Процитовано 17 жовтня 2015.