Экспериментальные методы
Для изотропных средних и плохих проводников тепла, к каким
могут быть отнесены и почвы, методика определения теплопровод-
ности разработана в двух направлениях: первое основано на ис-
следовании стационарного распространения тепла, второе — на ис-
следовании процессов нестационарного распространения тепла 1.
В первом случае эксперимент занимает продолжительное время
(часы, иногда дни), необходимое для установления стационарного
поля температур внутри испытуемого материала. Во втором слу-
чае эксперимент не продолжителен, но вычислительная часть до-
вольно 
громоздка.
Теплопроводность и температуропроводность 
изменяются 
в
зависимости от физического состояния тела. Поэтому весьма важ-
но пользоваться методами непосредственного определения указан-
ных констант в почве естественного сложения или в образцах «не-
нарушенного сложения», а не в насыпных. Исходя из этого, мы
не упоминаем методов, не отвечающих данному условию.
Метод шарового зонда М. А. Каганова («Основы агрофизики»,
1959). Шаровой зонд (рис. 15) представляет собой металлический
шарик диаметром 2 см, состоящий из медной оболочки толщиной
0,2 мм, нагревательной 
(манганиновой) обмотки, сердечника и
термопары (медь — константан), «горячий спай» которой помещен
во внутренней оболочке зонда.
Температуры внутренней и внешней стенок зонда в каждый мо-
мент времени равны между собой. Теплоемкость зонда меньше теп-
лоемкости почвы. 
Изменение температуры оболочки шарового
зонда зависит от термических характеристик окружающей его сре-
ды — почвы, принимаемой за безгранично протяженную среду,
имеющую в начале опыта постояпную температуру. Мощность
зонда постоянная (напряжение батареи 4— 
5 в, при емкости не менее
10 а/ч). Исходя из этих условий была найдена приближенная фор-
мула расчета для нахождения зависимости между температурой
оболочки зонда (Т) и термическими характеристиками почвы. При
этом между Т и временем прогрева (1), выраженным через величи-
ну /У #, установлена линейная зависимость.
Измерение коэффициента теплопроводности производится сле-
дующим образом: термозонд закапывается в почву (в пахотный
слой или в стенку почвенного разреза), причем необходимо обес-
печить надежный контакт зонда с почвой. «Холодный» спай тер-
мопары должен находиться на той же глубине на расстоянии не
менее 30 см от шарового зонда. Глубина погружения зонда в поч-
ву должна быть не менее 7—10 см. Для обеспечения надежного
* Процесс стационарного распространения тепла предполагает неизменность
во времени распределения температуры внутри испытуемого материала.
В этом случае температура является функцией пространственных коорди-
нат. При нестационарном распределении тепла распределение температуры
меняется с течением времени.
286