Isı İletimi Hesaplama

Bir malzemeden ısı iletim hızını bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç, düz bir tabakadan kararlı hâlde ısı iletimi için Fourier yasasını uygular: Q/t = k × A × ΔT / d. SI birimleri kullanın: k, ısı iletkenliği, W/(m·K); A, ısı akışına dik alan, m²; ΔT, iki yüz arasındaki sıcaklık farkı, K veya °C (fark her ikisinde de aynıdır); d, kalınlık, m. Sonuç watt cinsinden ısı akışıdır. Kalınlık sıfırdan büyük olmalı, k ve alan negatif olmamalıdır. ΔT'ye sınır yoktur; negatif fark, ısının ters yönde aktığını gösteren negatif bir sonuç verir. Sonuç iki ondalıklıdır. Yalnızca tek ve homojen bir tabakayı kapsar.

Örnek hesaplama

Bir yalıtım tabakasının k değeri 0,04 W/(m·K), alanı 20 m², iç ile dış arasındaki sıcaklık farkı 20 °C ve kalınlığı 0,1 m olsun. Adım 1: k × A = 0,04 × 20 = 0,8. Adım 2: 0,8 × ΔT = 0,8 × 20 = 16. Adım 3: 16 / 0,1 = 160. Tabakadan geçen ısı akışı 160,00 W'tır.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Kalınlığı santimetre veya milimetre girmek; metre olmalıdır, 10 cm için 0,1 yazılır.
  • Fark yerine iki yüzey sıcaklığını ayrı ayrı girmeye çalışmak; alan yalnızca ΔT ister.
  • k değerini BTU·in/(sa·ft²·°F) gibi farklı birimde girmek; araç W/(m·K) varsayar.
  • Sonucu çok katmanlı bir duvar için kullanmak; her tabaka ayrı hesaplanmalı veya dirençler toplanmalıdır.
  • Yüzey sıcaklıkları yerine hava sıcaklıklarını kullanmak; yüzeydeki film direncini yok sayar ve ısı akışını olduğundan büyük gösterir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, bir malzemeden geçen ısı akış hızını bulmak için Fourier'in ısı iletim yasasını — Q/t = k·A·ΔT/d — uygular; burada k malzemenin ısı iletkenliğidir (her maddeye özgü bir özelliktir — bakır, tahta veya cam yünü yalıtımdan çok daha iyi iletir), A kesit alanı, ΔT malzeme boyunca sıcaklık farkı, d ise kalınlığıdır. Daha yüksek iletkenlik, daha büyük alan, daha büyük sıcaklık farkı veya daha ince malzeme, ısı transferi hızını artırır.

Isıtma ve soğutma sistemlerini boyutlandırmak için duvarlardan, pencerelerden veya çatılardan ısı kaybını hesaplayan yapı mühendisleri ve mimarlar, yalıtım ürünlerini karşılaştıran malzeme bilimciler, ve ısı transferi problem setleri çözen fizik ve mühendislik öğrencileri bunu kullanır. Malzemenin iletkenliğini, alanı, sıcaklık farkını ve kalınlığı girerek iletim hızını elde edin.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar