Nasıl kullanılır?
- Duvarın Malzeme seçimini yapın, örneğin Styrofoam.
- Alan, m² ve Kalınlık, m değerlerini yazın, örneğin 0,95 ve 0,025.
- İki yüzey arasındaki Sıcaklık farkı, °C değerini yazın, örneğin 35.
- Isı akışı, W sonucunu, 24 saatteki enerjiyi ve ısıl direnci, ardından adımları okuyun.
Isı akışı nasıl hesaplanır
Bir levhanın iki yüzü sabit sıcaklıkta tutulduğunda ısı, sıcak yüzeyden soğuk yüzeye kararlı biçimde akar. Akış; alan, sıcaklık farkı ve malzemenin iletkenliği büyüdükçe artar, levha kalınlaştıkça azalır (OpenStax, College Physics 2e, Bölüm 14.5).
Q/t = k × A × (T2 − T1) ÷ d
R = d ÷ (k × A)
Q/t = ısı akış hızı, W (J/s)
k = ısıl iletkenlik, W/(m·°C)
A = levhanın alanı, m²
T2 − T1 = levha boyunca sıcaklık farkı, °C
d = levhanın kalınlığı, m
R = ısıl direnç, K/W- Alanı iki katına çıkarırsanız ısı akışı iki katına çıkar; kalınlığı iki katına çıkarırsanız yarıya iner.
- İletkenlikler çok farklıdır. Tabloda gümüş için 420, Styrofoam için 0,010 yazar; gümüş bu nedenle 42.000 kat daha iyi iletir.
- İletkenlikler 0 °C'ye yakın verilmiştir; bir malzeme başka sıcaklıklarda farklı iletir.
Isıl iletkenlikler
Değerler, OpenStax bölümündeki Tablo 14.3'ün değerleridir; metre ve santigrat derece başına watt cinsinden, 0 °C'ye yakın sıcaklıklar için. Tablo ahşabı 0,08 ile 0,16 arasında bir aralık olarak verdiği için ahşap listede yoktur.
| Madde | k, W/(m·°C) |
|---|---|
| Gümüş | 420 |
| Bakır | 390 |
| Altın | 318 |
| Alüminyum | 220 |
| Çelik veya demir | 80 |
| Paslanmaz çelik | 14 |
| Buz | 2,2 |
| Cam (ortalama) | 0,84 |
| Beton veya tuğla | 0,84 |
| Su | 0,6 |
| Yağ dokusu | 0,2 |
| Asbest | 0,16 |
| Alçıpan | 0,16 |
| Kuru kar | 0,10 |
| Mantar | 0,042 |
| Cam yünü | 0,042 |
| Yün | 0,04 |
| Kaz tüyü | 0,025 |
| Hava | 0,023 |
| Styrofoam | 0,010 |
Araç neleri kapsamaz
- Yüzeylerdeki ince durgun hava tabakalarını ve bu yüzeylerden konveksiyon ya da ışımayla giden ısıyı.
- Pencereler, kapılar, köşeler ve birleşimler; bunlar çoğu zaman düz duvardan daha fazla ısı kaybettirir.
- Farklı malzemelerden birkaç katmanlı duvar. Araç tüm levha için tek bir malzeme alır.
Çalışılmış örnek: bir Styrofoam buzluk kutusu
Bir Styrofoam buzluk kutusunun toplam alanı 0,950 m², duvarları 2,50 cm kalınlığındadır. k = 0,010 W/(m·°C) ve sıcaklık farkı 35,0 °C ile ısı akışı Q/t = 0,010 × 0,950 × 35,0 ÷ 0,0250 = 13,3 W'tır. Bu, 24 saatte 0,319 kWh eder; ısıl direnç ise 2,6316 K/W'tır.
| Değer | Sonuç |
|---|---|
| Isı akışı | 13,30 W |
| 24 saatteki enerji | 0,319 kWh |
| Isıl direnç | 2,6316 K/W |
Sık sorulan sorular
Kalın bir duvar neden daha az ısı kaybeder?
Isının malzeme içinde daha uzun yol alması gerekir, bu yüzden her saniye daha az ısı geçer. Akış kalınlıkla orantılı olarak azalır, denklemde de görüldüğü gibi.
Buzluk kutuları neden Styrofoam'dan yapılır?
İletkenliği çok küçüktür; tabloda 0,010 W/(m·°C)'dir, bu yüzden her saniye çok az ısı geçer. Gümüş gibi metallerin aynı tabloda değeri 420 civarındadır.
İletkenlik değerleri her sıcaklıkta geçerli midir?
Hayır. OpenStax tablosu değerleri 0 °C'ye yakın sıcaklıklar için verir ve iletkenlik sıcaklıkla değişir. Doğruluğun önemli olduğu yerde çalışma sıcaklığına ait bir değer kullanın.
Araç yüzeylerdeki hava tabakalarını hesaba katar mı?
Hayır. Sonuç yalnızca iki sabit sıcaklık arasındaki levhadan geçen ısı akışıdır. Yüzey tabakaları, kenarlar ve birleşimler gerçek ısı kaybını artırır.
Verilerim bir sunucuya gönderiliyor mu?
Hayır. Hesaplama tarayıcınızda yapılır; yazdığınız hiçbir şey bize gönderilmez ya da saklanmaz.
Kaynaklar
Rakamlar ve metin en son 11 Kasım 2026 Çarşamba tarihinde kontrol edildi.