Tanım ısıl iletkenlik

İletkenlik, iletken elemanların sahip olduğu bir özelliktir . Elektrik veya ısı iletme kapasitesine sahip malzemelere verilen ad budur.

Termal iletkenlik

Bir malzeme elektriğin kendi içinden geçmesine izin verdiğinde elektrik iletkenliğine sahip olduğu söylenir. Diğer taraftan, ısının geçişine izin veriyorsa, termal iletkenlik olarak adlandırılır.

Bu nedenle, ısıl iletkenliğin, ısı iletimini sağlayan elemanların özelliği olduğu belirtilebilir. Bu fiziksel özellik, bir malzemenin termal iletkenliğe sahip olması durumunda, ısının, yüksek sıcaklıktaki gövdeden kendisiyle temas eden düşük sıcaklıktaki birine geçtiğini ima eder.

Bu ısı iletimi, elektronların, atomların ve moleküllerin iç enerjisinin ( potansiyel enerjiyi ve kinetik enerjiyi birleştiren) bir değişimini içerir. Isı iletkenliği ne kadar yüksek olursa, ısı iletimi o kadar iyidir. Ters özellik, termal iletkenliktir; bu, termal iletkenlik ne kadar düşük olursa o kadar fazla ısı yalıtımı (daha fazla direnç) olduğunu gösterir.

Potansiyel enerji ile ilgili olarak, bir vücudun bir kuvvet alanındaki konumu ile ilişkili olan (bu durumda diğerlerinin yanı sıra elektrostatik veya yerçekimsel enerjiden söz ediyoruz) diyebiliriz. Vücudun kendisinin içindeki bir güç alanı (bu durumda, enerji elastik olur ). Başka bir deyişle, potansiyel enerji, belirli bir vücuda muhafazakar bir etkisi olan, yani bir parçacık üzerindeki toplam çalışmasının sıfır olduğu kuvvet sisteminin sonucudur.

Öte yandan bir vücudun kinetik enerjisi, hareketi sayesinde sahip olduğu şeydir. Dinlenmeden başlayarak belirli bir hıza kadar hızlanabilmesi için gereken çalışma hakkında. Vücut hızlanma boyunca bu enerjiye ulaştığında, hızını değiştirmediği sürece onu korur. Dinlenme durumuna geri dönmek için aynı büyüklükte bir negatif çalışma yapmak gereklidir.

Maddeyi ısıtırken, moleküllerinin ortalama kinetik enerjisini arttırır ve bu, ajitasyon seviyesini arttırır. Moleküler seviyede, ısı iletimi, moleküllerin küresel madde hareketleri yapmadan kinetik enerji alışverişi yapan birbirleriyle etkileşime girmeleri nedeniyle oluşur. Makroskobik bir seviyede, bu olguyu Fourier yasası ile modellemenin mümkün olduğunu belirtmekte fayda var.

Fourier yasası, ısıl iletkenliğin, izotropik bir ortamda (fiziksel özelliklerin bağlanmadığı bir alanda) ısı transferinin (farklı ortamlarda ısının işleme tabi tutulması) iletilmesiyle orantılı bir akış taşıdığını belirtir. incelendikleri yöne doğru), o yöndeki sıcaklık gradyanına orantılı ve zıt.

Fourier yasasının formülü, belirli bir ünite ile ölçülen, belirli bir yüzeyde meydana gelen ısı akısının, hepsi -1 ile çarpılan, malzemenin içindeki sıcaklık gradyanı ile ısı iletkenliğine eşit olduğunu belirtir.

Metaller iyi termal iletkenlerdir: bu nedenle ısı iletimini en üst düzeye çıkarmaya çalıştıkları endüstriyel prosedürlerde kullanılırlar. Fiberglas gibi diğer malzemeler, yalıtkan olarak kullanıldıkları kadar düşük ısı iletkenliğine sahiptir.

Isı iletim kapasitesi, ısı iletkenlik katsayısı olarak bilinen bir miktar ile belirtilir. Bu katsayı, Uluslararası Birimler Sisteminde, watt / (metre x kelvin) cinsinden ifade edilir. Ayrıca, Anglo-Sakson sisteminde BTU / (saat x ayak x Fahrenhayt) ve teknik sistemde kilokalori / (saat x metre x kelvin) olarak da ifade edilebilir.

Tavsiye