Kondüksiyon nedir

Son güncelleme: 29.05.2010 19:47
  • Kondüksiyon nedir - Kondüksiyon hakkında - Fourier Kanunu - Isıl iletkenlik hakkında bilğiler

    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. Bu kanunla kapalı bir şekilde ortaya çıkan orantı sabiti ise ısı iletim katsayısı(k) adını alır.

    Fourier Kanunu
    noimage



    Buna göre birim zamanda kondüksiyonla ısı transfer miktarı

    noimage


    şeklinde formüle edilebilir.
    Fourier Denkleminde görülen (-) işareti ise Termodinamiğin 2.Kanunu'ndan faydalanılarak kullanılmıştır. Burada (-) işareti ısının, sıcaklığı yüksek olan yerden alçak olan yere doğru aktığını ifade etmektedir.

    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 iletkenlik


    noimage


    yazılıp,
    Fourier kanunu denkleminde yerine koyulursa;
    noimage

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

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

    Buna bağlı olarak çoklu katmanlar için genelde şu denklem kullanılır.

    noimage


    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.

    noimage

    Bununla birlikte, bir maddenin sıcaklığının e üzeri ifadesi, bu prensipten türetilebilir. Eğer, T , maddenin sıcaklığı ise;

    Burada r pozitif bir sabittir.

    noimage
#29.05.2010 19:47 0 0 0