8.3. Теплофізичні властивості ґрунту

Температуропровідність ґрунту, так само, як і теплопровідність, суттєво залежать від його вологості. Характер цих залежностей визначається взаємодією твердою, рідкою і газоподібною фаз ґрунту. Основні характерні значення теплофізичних параметрів наведені у табл. 8.1.

Таблиця 8.1

Теплофізичні властивості основних ґрунтових компонентів і ґрунтів

Природний об’єкт	Теплопровідність λТ, мкал/(см·с·0С)	Теплоємність об’ємна СV, кал/(см3·0С)	Температуропровідність k, см2/с
Кварц	21	0,48	0,0438
Мінерали	7	0,48	0,0140
Органічні речовини	0,6	0,6	0,0010
Вода	1,37	1,0	0,0014
Лід	5,2	0,45	0,0116
Повітря	0,06	0,003	0,02

Теплофізичні властивості ґрунтів при різній шпаруватості і вологості

Ґрунт	Шпаруватість, см3/см3	Вологість об’ємна, см3/см3	Теплопро-відність λТ, мкал/(см·с·0С)	Теплоємність об’ємна СV, кал/(см3·0С)	Температу-ропровідність k, см2/с
Піщаний ґрунт	0,4	0,0	0,7	0,288	0,0024
	0,4	0,2	4,2	0,488	0,0086
	0,4	0,4	5,2	0,688	0,0076
Глинистий ґрунт	0,4	0,0	0,6	0,288	0,0021
	0,4	0,2	2,8	0,488	0,0057
	0,4	0,4	3,8	0,688	0,0055
Торф	0,8	0,0	0,14	0,12	0,0012
	0,8	0,4	0,7	0,52	0,0013
	0,8	0,8	1,2	0,92	0,0013

Глинистий ґрунт без гумусу при однаковій вологості з піщаним має однакову з ним теплоємність. І це цілком зрозуміло – теплоємність кварцу і усереднена теплоємність ґрунтових мінералів близькі (біля 0,48 кал/(см³·⁰С)), теплоємність води – 1 кал/(см³·⁰С). Але температуропровідність піщаного ґрунту при одноковим з глинистим вологості помітно вища – при однакових вологостях піщаний проводить тепло значно швидше. Крім того, слід враховувати, що вологість піщаних ґрунтів практично зажди нижча за рахунок швидкого стікання вологи. Виходить, що піщані ґрунти і сухіші, і температуропровідність їх твердофазної частини набагато вища. Це означає, що піщані ґрунти будуть значно швидше прогріватись. Тому їх і називають “теплими” на відміну від “холодних” глинистих важких ґрунтів. Легкі ґрунти швидше прогріваються весною, тепліші літом, проте, і осінню швидше віддають тепло, швидше охолоджуються. Таким чином, можна сказати, що піщані ґрунти мають більш контрастний тепловий режим.