Josip Crni još je empirijski u dalekoj 1754. godinidokazao je cijelom svijetu da se atmosfera zemlje (drugim riječima, zrak) sastoji od mješavine različitih plinova, od kojih su glavni kisik i dušik. Također je uveo koncept toplinske vodljivosti zraka.
Svi živi organizmi na zemlji postojezahtijeva zrak, odnosno bazu zraka - kisika. Stalni proces oksidacije kisika koji ulazi u tijelo iz okolnog zraka proizvodi energiju, bez koje nema nastavka života.
Kisik se široko koristi u proizvodnji isvakodnevni život - pri gorenju nastaje ispuštanje goriva, au motorima s unutarnjim izgaranjem - mehanička energija. Plemeniti plinovi nastaju ukapljivanjem.
Sastav atmosferskog zraka imaznačajan utjecaj na život i zdravlje svake osobe. Idealni ("ispravni") sastav sadrži do 75 posto dušika, 24 posto kisika i male nečistoće raznih plinova - metan, neon, kripton, vodik, ugljični dioksid, itd.
Prisutnost industrijske proizvodnje, povećanje ubroj automobila koji u atmosferu emitiraju milijune bioloških i kemijskih mikročestica (aldehidi, amonijak, oksidi, teški metali) značajno onečišćuju atmosferu, a smanjuje se koeficijent toplinske vodljivosti zraka, što štetno djeluje na žive organizme. Emisije iz rada automobilskih motora (u zraku velikih gradova ima ih najmanje 60 posto) najštetnije su za ljudsko tijelo. Drugo mjesto po onečišćenju pripadaju termoelektranama, treće je kemijska proizvodnja.
Glavno svojstvo zraka je njegovotoplinska vodljivost. Nakon provođenja brojnih pokusa i pokusa, znanstvenici su uspjeli utvrditi da se toplina u plinskom mediju širi na tri glavna načina: toplinsko zračenje (prijenos energije elektromagnetskog vala), konvekcija (kretanje energetskih tokova kroz kretanje slojeva plina u svemiru), toplinsko vodljivost (kaotično kretanje molekula, doprinoseći primanju topline iz plinskog sloja s višom temperaturom u manje "topli" sloj plina). U procesu prijenosa topline molekule koje sadrže više energije prenose je u molekule s manje energije. Karakteristična sposobnost provođenja topline fizikalni je parametar koeficijenta toplinske vodljivosti zraka. Koeficijent toplinske vodljivosti zraka određuje se jednadžbom:
λ = -d2Qt / gt / gn * dF * dt.
Koeficijent toplinske vodljivosti zraka numeričkijednaka je količini topline koja prolazi kroz jedinicu izotermnih površina tijekom određenog vremenskog razdoblja u pratećim uvjetima kada je gradt = 1. Njegova neposredna dimenzijska vrijednost smatra se omjerom W / (m · K).
Na temelju rezultata pokusa i pokusaizrađena je referentna tablica pomoću koje je moguće odrediti vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti zraka i drugih tvari. Za većinu tvari koeficijent prijenosa topline može se predstaviti kao linearna funkcija
λ = λ0 * [1 + b * (t-do)],
gdje je λ0 vrijednost koeficijenta koji djeluje na toplinsku vodljivost pri t0 = 0 Celzijevih stupnjeva;
b je konstantna vrijednost određena eksperimentalno.
Plinovi provode toplinu najgore od svega.Koeficijent prijenosa topline plinova raste s porastom temperature i iznosi 0,006 ÷ 0,6 W / (m · K), pri čemu gornja vrijednost pripada heliju i vodiku. Njihovi su izravni koeficijenti toplinske vodljivosti pet ili čak deset puta veći od ostalih plinova. Koeficijent prijenosa topline zraka pri nula Celzijevih stupnjeva iznosi 0,0243 W / (m · K).
Količina topline prenesena slojevima plina u procesu izmjene topline, ako je temperaturna razlika tijekom vremena nepromijenjena, određuje se zakonom poznatog znanstvenika Fouriera.
