Toprak sıcaklığının ısı miktarına bağlı olarak değişiminin matematiksel modellenmesi

Authors : İmanverdi EKBERLİ, Coşkun GÜLSER

Pages : 229-240

Doi:10.29050/harranziraat.638162

View : 18 | Download : 10

Publication Date : 2020-06-24

Article Type : Research Paper

Abstract :Toprak katmanlarındaki ısı miktarının değişimi, toprağın termo-fiziksel özellikleri, toprak mikro iklimi, toprak oluşum süreçleri vb. üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, toprak profilindeki katmanların anlık soğuması durumunda toprağın bir boyutlu ısı iletkenlik denklemi benzerlik teorisine göre incelenmiştir. Çözüm, hata ve tamamlayıcı hata fonksiyonları kullanılarak basit bir şekilde ifade edilmiştir. Toprak katmanının soğuma sürecinde, toprak derinliği boyunca sıcaklığın zamana göre değişimi, toprak derinliği ve ısı miktarının bir fonksiyonu olarak teorik bir ifade ile gösterilmiştir. Araştırma toprağının gravimetrik ısı kapasitesi 950.404 J kg-1 °C -1 olarak saptanmıştır. Araştırma dönemlerinde toprağın hacimsel ısı kapasitesi ve ısı miktarı sırasıyla (2.324-2.654)∙106 J m-3 °C -1 ve 1.027∙106-3.227∙107 J m-2 aralığında belirlenmiştir. Isı miktarının sabit olması durumunda, toprağın 0-10 cm katmanında 10 saat boyunca kaybedilen ısı işleminden sonra toprak sıcaklığı ortalama %49.20 azalmaktadır. Toprak profilinin alt katmanlarında ise sıcaklığın azalması düşük düzeyde gerçekleşmektedir. Azalma süreci aynı zamanda toprağın gravimetrik ısı kapasitesine, hacimsel ısı kapasitesinin ve ısısal yayınım katsayısının değişimine de önemli derecede bağlı olmaktadır.
Keywords : Toprak sıcaklığı, Toprak sıcaklığı, Isı miktarı, Benzerlik teorisi, Isı kapasitesi, Toprak derinliği