Isı İletim Hızı Ders Notu

Isı İletim Hızı – Ders Notu

Tanım

Isı iletim hızı:

• sıcaklıkları farklı iki ortam arasında,
• birim zamanda aktarılan ısı miktarıdır.

Birimi:

• J/s
• W

Isı İletim Hızını Etkileyen Etmenler

Isı iletim hızı:

• yüzey alanı ile doğru orantılıdır,
• sıcaklık farkı ile doğru orantılıdır,
• kalınlık ile ters orantılıdır,
• maddenin cinsine bağlıdır.

Isıl İletkenlik

Isıl iletkenlik:

• maddenin ısıyı iletme kabiliyetinin ölçüsüdür,
• ayırt edici özelliktir.

Isı iletim katsayısı:

• maddelerin ısıl iletkenliklerini karşılaştırmak için kullanılır.

Birim:

• W/m·K

Katsayı büyük:

• ısı hızlı iletilir,
• iyi iletken.

Katsayı küçük:

• ısı yavaş iletilir,
• iyi yalıtkan.

Ders Kitabındaki Bazı Değerler

• Elmas: 2300 W/m·K
• Saf alüminyum: 205
• Demir: 80
• Çelik: 16
• Cam: 0,8
• Cam yünü: 0,04
• Keçe: 0,037
• Strafor: 0,039
• Hava: 0,023

Günlük Hayat

Metal-ahşap farkı:

• sıcaklıkları aynı olsa bile farklı hissedilebilir,
• sebep ısı iletim hızlarının farklı olmasıdır.

Tahta kaşık-metal kaşık:

• metal daha hızlı ısı iletir.

Isı Yalıtımı

Amaç:

• ısı iletim hızını azaltmak,
• enerji tasarrufu,
• konfor.

Uygulamalar:

• dış cephede strafor,
• çatıda cam yünü,
• kalın duvar,
• çift/üç katlı cam,
• termal kumaş,
• motor yalıtım kapağı.

Çift Cam

İki cam arasında:

• kuru,
• seyreltilmiş hava bulunur.

Sonuç:

• ısı iletim hızı azalır,
• konveksiyon da azaltılır,
• tek cama göre daha iyi yalıtım sağlanır.

Isının Hızlı İletilmesi İstenen Yerler

• kalorifer peteği,
• tencere gövdesi,
• çaydanlık gövdesi.

Isının Yavaş İletilmesi İstenen Yerler:

• tencere sapı,
• çaydanlık sapı,
• bina duvarı,
• çatı,
• termos.

Sık Karıştırılan Noktalar

• Isı iletim hızı ≠ ısı iletim katsayısı.
• W ≠ W/m·K.
• Alan arttıkça hız artar.
• Sıcaklık farkı arttıkça hız artar.
• Kalınlık arttıkça hız azalır.
• Büyük katsayı = iyi iletken.
• Küçük katsayı = iyi yalıtkan.
• Metal ile ahşabın farklı hissedilmesi sıcaklıklarının farklı olmasını gerektirmez.

Isı İletim Hızı Kısa Özeti

Isı iletim hızı birim zamanda aktarılan ısı miktarıdır. Alan ve sıcaklık farkıyla doğru, kalınlıkla ters orantılıdır ve madde cinsine bağlıdır. Isı iletim katsayısı büyük maddeler iyi iletken, küçük olanlar iyi yalıtkandır. Isı yalıtımında düşük iletkenlikli ve uygun kalınlıktaki malzemeler kullanılarak enerji kaybı azaltılır.