skanuj0060

138 Przepływ energii

Zawartość powietrza w glebie i jego bardzo mała pojemność cieplna w stosunku do innych faz pozwala na pominięcie tej fazy w praktycznych obliczeniach. W stałej fazie gleby istotne znaczenie ma jednak domieszka materii organicznej. W tabeli 2.5. podano, że średnio ciepło właściwe mineralnych składników gleby wynosi około 840 J-kg^-K'¹, natomiast ciepło właściwe części organicznych jest rzędu 1900 J-kg^-K"¹. A więc w praktyce ciepło właściwe suchej gleby wyliczymy ze wzoru:

(8.8.)

c_s ~ c_sm^-x_m + c_sc,-x₀

gdzie: indeks m - oznacza wielkości odnoszące się do części mineralnych, indeks o - odnosi się do części organicznych*.

Istotny wpływ na ciepło właściwe i pojemność cieplną gleby wywiera wilgotność gleby. poniew^raż ciepło właściwe wody jest pięciokrotnie większe niż ciepło właściwe gleby mineralnej i ponad dwa razy większe niż ciepło właściwe części organicznych. Oznaczając wilgotność gleby przez w (kg-kg"¹) ciepło właściwe gleby wilgotnej wyrazimy wzorem:

c_sw = (c_s + w-c_w)/(l+w)    (8.9.)

a pojemność cieplną lej gleby obliczymy:

(8.10.)

C(v)w = Ps'(c_s + W-C_w)

lub

0    0,30    0,40    0,50    0,60    0,70

porowatość

c(v)w = pc_sw

(Należy pamiętać, że p oznacza gęstość gleby wilgotnej, natomiast p_s oznacza gęstość gleby suchej). Zgodnie z prawem Furiera strumień ciepła płynący w głąb gleby lub z głębi do powierzchni może być przedstawiony równaniem: r)T

G = -a(z) • ——    (8.12.)

dz

Rys. 8.1. Zależność przewodności cieplnej gleby od porowatości

Jednak współczynnik przewodnictwa cieplnego X, jest skomplikowaną funkcją głębokości, jak to zaznaczono w równaniu 8.12. Przewodnictwo cieplne gleby zależy-' przede wszystkim od dwóch cech fizycznych gleby:

Dla gleby zawierającej 10% części organicznych ciepło właściwe wynosi, zgodnie ze wzorem 8.8.: 840 0,90 + 1900 • 0,i0 = 946, jest to wartość istotnie rót.na od wartości dla gleby mineralnej.