katı maddelerin ısı iletim hızı neye bağlıdır / Isı iletim hızı nedir? Tanım ve örnekler - Fizik Dersi

Katı Maddelerin Isı Iletim Hızı Neye Bağlıdır

katı maddelerin ısı iletim hızı neye bağlıdır

kaynağı değiştir]

{\displaystyle U={\frac {k}{\Delta x}},\quad } yazılıp,

Fourier kanunu denkleminde yerine koyulursa;

{\displaystyle Q=UA\,\Delta T\quad } elde edilir.

Burada U , ısıl iletkenliktir. Bir taraftan diğer tarafa olan iletkenlik, direnci verir.

{\displaystyle {\frac {A\,\Delta T}{Q}},\quad }

Buradan her katmanda A ve Q değerleri aynı olacağından, çoklu katmanlar için şu denklem yazılır:

{\displaystyle {\frac {1}{U}}={\frac {1}{U_{1}}}+{\frac {1}{U_{2}}}+{\frac {1}{U_{3}}}+\cdots }

Buna bağlı olarak çoklu katmanlar için genelde şu denklem kullanılır.

{\displaystyle Q={\frac {A\,\Delta T}{{\frac {\Delta _{1}x}{K_{1}}}+{\frac {\Delta _{2}x}{K_{2}}}+{\frac {\Delta _{3}x}{K_{3}}}+\cdots }}}

Isı bir akışkandan bir diğerine, bir duvar boyunca iletildiğinde, çoğu zaman akışkanın ince film tabakasının iletkenliğinin belirlenmesi önemlidir. Bu ince film tabakası, ölçülmesi zor olan karakteristikleri viskozite ve türbülansın karışık şartlarına bağlı bir tabakadır.

Newton'un soğuma kanunu[değiştir

Katı Maddelerde Enerji İletim Hızı

Katı maddeler ısıyı iletim yolu ile transfer etmektedirler. Katı maddelerin ısıyı iletmelerine önlemek için bazı tedbirlerin alınması gerekmektedir. Bu tedbirlerden en önemlisi ısı iletim en düşük katı maddeleri kullanmaktır. Eğer ısı iletimi az olsun istiyorsanız ısı iletim hızı en düşük katı maddeyi kullanmanız gerekmektedir. Eğer ısı iletimi çok olsun istiyorsanız ısı iletim hızı en yüksek katı maddeyi kullanmanız gerekmektedir. Örneğin kış aylarından evlerdeki ısı kaybını en aza indirmek için ısı iletim hızı düşük olan katı maddeler ile yalıtım yapmaktır.

Ayrıca bkz: Isı İletim Yolları Nelerdir?

Isı enerjisi her zaman sıcaklığı yüksek olan sistemlerden sıcaklığı düşük olan sistemlere doğru akar. Hem yaz hem de kış mevsimlerinde evlerin soğutulması yada ısıtılması sorunu bu nedenle gerçekleşir. Kış mevsiminde daha sıcak olan evden dışarıya doğru bir ısı akışı gerçekleşir. Yaz mevsimlerinde ise daha sıcak olan dış ortamdan daha soğuk olan iç ortama doğru bir ısı akışı gerçekleşir.

Örneğin ateşi olan bir insana ılık duş aldırmak ya da vücudunu ıslak bezle silmek kişinin vücudundan ısı kaybı gerçekleşmesini sağlamak için yapılır. Bu sayede yani vücuttan ısı kaybı olduğu için vücut ısı düşer yani kişinin ateşe düşmüş olur. Ya da tam tersi bir örnek vermek gerekirse çok soğuk havalarda dışarıda kalan insanların vücudu ısı kaybederek 35 santigrat derecenin altına düşerse hipotermi gerçekleşmiş olur. Uzun süre hipotermide kalan insanlar ise hayati tehlike yaşamaktadır.

Isı İletim Hızı Nelere Bağlıdır?

Katı maddelerdeki ısı iletim hızını etkileyen faktörler vardır. Bu faktörler ısının daha çok yada daha az iletilmesini sağlar. Katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen faktörler şöyledir;

  1. Isının iletildiği katı maddenin yüzey alanına
  2. Katı maddenin kalınlığına
  3. Katı iki yüzey arasındaki sıcaklık farkına
  4. Katı maddenin cinsine

1. Yüzey Alanı

Katı maddenin yüzeyinde bulunan tanecik sayı çok olduğu için ve her bir tanecik iletim yaptığı için enerji kaybı hızlı olur. Günlük hayattan örnek vermek gerekirse, aynı boyuta sahip iki odada boyutu büyük olan pencereden daha hızlı ısı kaybı gerçekleşir. Daha büyük evlerin yada daha büyük çatıların yüzeyinden gerçekleşen ısı kaybı daha hızlı olur. Daha soğuk bölgelerde pencerelerin boyutları daha küçüktür.

2. Kalınlık

Isı iletim hızını etkileyen bir diğer özellik ise ortam yada nesnenin kalınlığıdır. Çünkü enerji ortam ya da malzeme boyunca hareket etmekte tanecikten taneciğe aktarılmaktadır. Nesnenin kalınlığı ne kadar fazla olursa ısı iletim hızı da o kadar düşük olur. Evlerin duvarlarının kalın yapılması yada kışın kalın giysiler giyilmesinin nedeni de ısı kaybını en aza indirmektir.

3. Sıcaklık Farkı

İki sistem arasında sıcaklığı yüksek olandan düşük olana doğru ısı aktarımı olur. Sıcaklık farkı ne kadar çok olursa ısı iletim hızı da o kadar fazla olur. Günlük hayatta örnek vermek gerekirse, kış aylarında dışarının sıcaklığı ne kadar düşük olursa evin içinin sıcaklığı da o kadar hızlı azalır. Bu yüzden havalar soğudukça evi ısıtmak için daha fazla ısı enerjisine ihtiyaç duyulur. Dolayısıyla daha fazla doğalgaz, kömür, odun yakılır.

4. Maddenin Cinsi

Yeteri kadar uzun süre aynı ortamda bulunan nesneler ısıl dengeye ulaşır. Bu nedenle ortamdaki nesnelerin sıcaklıkları birbirine eşittir. Aynı odada bulunan metal bir kupa ve ahşap masaya dokunulduğunda sıcaklıkları aynı algılanmaz. Bunun sebebi metalin ısı iletkenliğinin daha iyi olmasıdır. Benzer bir örnek sokaklardaki banklar için verilebilir. Bankların metal vidaları, ahşap oturma bölümünden daha soğuk algılanır. Bir diğer örnek ise yemek yaparken ahşap ya da silikon malzemeden yapılmış kaşıkların metal kaşıklara oranla daha fazla tercih edilmesidir.

Isı İletimi İle İlgili Sorular

Aşağıdaki sorulara cevap verebiliyorsanız koyunu anlamışsınız demektir.

  1. Ateşi olan bir insana alık banyo yaptırmak yada vücuduna ıslak bez koymanın enerji iletimiyle nasıl ilişkisi vardır?
  2. Hipotermi ile ısı iletimi ilişkisi nasıldır?
  3. Kış aylarında evlerin ısı kaybını en aza indirmek için ne yapılabilir?
  4. Katı maddelerin ısı iletim hızı nelere bağlıdır? Isı iletim hızını etkileyen değişkenler nelerdir?
  5. Katı maddenin yüzey alanı ısı iletim hızını nasıl etkiler?
  6. Katı maddenin kalınlığı ısı iletim hızını nasıl etkiler?
  7. Katı maddenin sıcaklık farkı ısı iletim hızını nasıl etkiler?
  8. Katı maddenin cinsi ısı iletim hızını nasıl etkiler?

Sponsorlu Bağlantılar

Bilge

Isı iletimi

Isıl iletkenlik ile karıştırılmamalıdır.

Yalıtılmış bir tel boyunca ısı akışı

Isı iletimi ya da kondüksiyon , madde veya cismin bir tarafından diğer tarafına ısının iletilmesi ile oluşan ısı transferinin bir çeşididir.

Isı transferi daima yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklığa doğrudur. Yoğun maddeler genelde iyi iletkendirler; örneğin metaller çok iyi iletkenlerdir.

Isı iletim kanunu, Fourier kanunu olarak da bilinir, birim zamanda bir tabaka boyunca olan ısı akısı miktarının, sıcaklık farkının gradyanına olan oranıdır. Bu kanunla kapalı bir şekilde ortaya çıkan orantı sabiti ise ısı iletim katsayısı(k) adını alır.

Fourier kanunu[değiştir kaynağı değiştir]

{\displaystyle H_{S}=1,08\times CFM\times \triangle T};
{\displaystyle H_{S}=1,1\times CFM\times \triangle T};
{\displaystyle H_{L}=0,68\times CFM\times \triangle T};
{\displaystyle H_{L}=\times CFM\times \triangle W_{LB}};
{\displaystyle H_{L}=4,5\times CFM\times \triangle h};
{\displaystyle H_{T}=H_{C}+H_{C}};
{\displaystyle H_{L}=U\times A\times \triangle T};
{\displaystyle SHR={\frac {H_{S}}{H_{T}}}={\frac {H_{S}}{H_{S}+H_{L}}}};
{\displaystyle seafoodplus.info={\frac {BTU/HR}{H_{FG}}}};
{\displaystyle H_{S}}= Algılanabilir Isı (Btu / Hr.);
{\displaystyle H_{L}}= Latent Isı (Btu / Hr.);
{\displaystyle H_{T}}= Toplam Isı (Btu / Hr.);
{\displaystyle \triangle T}= Sıcaklık Farkı (°F.);
{\displaystyle \triangle W_{GR}}= Nem Oranı Farkı (Gr.H2O / seafoodplus.info);
{\displaystyle \triangle W_{LB}}=Nem Oranı Farkı (Lb.H2O / seafoodplus.info)&#;;
{\displaystyle \triangle h}= Entalpi Farkı (Btu / seafoodplus.info);
CFM = Hava Akış Hızı (Dakikada Metreküp)
U = U Değeri (Btu / Hr. Sq. Ft. °F.);
A = Alan (Sq. Ft.);
SHR = Hassas Isı Oranı;
{\displaystyle H_{FG}}= Tasarım Basıncında Buharlaşmanın Gizli Isısı ( ASHRAE Temelleri);

Isı Aktarımı Türleri[değiştir

nest...

45393 45394 45395 45396 45397

batman iftar saati 2021 viranşehir kaç kilometre seferberlik ne demek namaz nasıl kılınır ve hangi dualar okunur özel jimer anlamlı bayram mesajı maxoak 50.000 mah powerbank cin tırnağı nedir

© 2024 Toko Cleax. Seluruh hak cipta.