Malzemenin ısı iletkenliği ile yoğunluğu, özgül ısı kapasitesi ve ısı iletkenliği arasındaki ilişki nedir?

Yalıtım malzemesinin ısı iletkenliği ile ısı iletkenliği arasındaki ilişki λ=k/(ρ×c) şeklindedir; burada k malzemenin ısı iletkenliğini, ρ yoğunluğu ve c özgül ısıyı temsil eder.

1. Isı iletkenliği kavramı
Yalıtım malzemelerinde, ısı iletkenliği, malzemenin birim alanından birim zamanda geçen ısı miktarını, yani ısı transfer hızını ifade eder. Genellikle sıcaklık farkı 1 K olduğunda birim alan başına birim zamandaki ısı akışı olarak ifade edilir ve birimi W/(m·K)'dir. Isı iletiminin büyüklüğü, malzemenin ısı iletkenliğine ve sıcaklık farkına bağlıdır.

2. Isı iletkenliğinin hesaplama formülü
Yalıtım malzemesinin ısı iletkenliği, malzemenin yoğunluğu, özgül ısı kapasitesi ve ısı iletkenliği ile ilişkilidir ve aralarındaki ilişki şu şekildedir: λ=k/(ρ×c).
Bunlardan k, malzemenin ısı iletkenliğini temsil eder ve birimi W/(m·K)'dir; ρ, yoğunluğu temsil eder ve birimi kg/m³'tür; c ise özgül ısıyı temsil eder ve birimi J/(kg·K)'dir. Bu formül bize, yalıtım malzemesinin ısı iletkenliğini azaltmak istiyorsak, malzemenin yoğunluğunu, özgül ısı kapasitesini ve ısı iletkenliğini azaltmamız gerektiğini söyler.

3. Isı iletkenliğini etkileyen faktörler
Yalıtım malzemesinin ısı iletkenliği, sıcaklık, malzemenin yapısal özellikleri (kristal yapısı gibi), malzemenin kimyasal bileşimi, malzeme etkileşimi vb. birçok faktörden etkilenir. Ayrıca, yalıtım malzemesinin yoğunluğu, su içeriği, gözenekliliği ve diğer parametreleri de ısı iletkenliğini etkileyecektir.


Yayın tarihi: 20 Ocak 2025