[ThinkerBeLL]

Kondüksiyon (İletim)
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Yalıtılmış bir tel boyunca ısı akışı

Kondüksiyon ya da iletim, 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.

83496ebda796d23e1eeee7dc30888084.png

A yüzey kesit alanı, Δx maddenin ısı geçiş bölgesi kalınlığı, k malzeme cinsi ve sıcaklığına bağlı olan ısı iletim katsayısı, ve ΔT sıcaklık farkıdır. Bu kanun, ısı denkleminin temelini oluşturur. R değeri, iki taraf arasındaki ısı direncini belirtir. Ohm kanunu, Fourier kanunu'nun elektrikteki karşılığıdır.

Isıl İletkenlik

6d10e64e2d0bb78351484dfd44bc06fd.png

yazılıp, Fourier kanunu denkleminde yerine koyulursa;

96cbef0db42dbe6a8a30093d671df221.png

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

bcc7b9740456a94e24868a23d6d8f67a.png

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

38333d0929a8ba74f7f45c0b9d7fcb2d.png

Buna bağlı olarak çoklu katmanlar için genelde şu denklem kullanılır.

20f80e46fc929fe8b63923b32ce2f4f2.png

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
Newton'un soğuma kanunu, maddenin ısı kaybı miktarının, çevre ve madde sıcaklıkları arasındaki farka oranıdır. Bununla beraber, ısı kaybı prensibinin bu ifadesi, tam doğru bir ifade değildir. Daha doğru bir formülasyon için homojen olmayan ortamlarda, ısı akışının analizine ihtiyaç vardır. Bu ifadenin genel uygulanması, Biot sayısı ile karakterize edilir.
Bununla birlikte, bir maddenin sıcaklığının e üzeri ifadesi, bu prensipten türetilebilir. Eğer T, maddenin sıcaklığı ise;

41730db810e32f10b15e02e5dc9b79c0.png

Burada r pozitif bir sabittir.

03c721d320688ad29bdeb6bfa9a270a2.png

Örneğin; basit soğutma modellerinde, Newtonyen soğuma kullanılabilir.