bilimse_l ________ _ tırılacak malzemeler açıklanmıştır. Son olarak hesap sonuçlarına dayanarak yapılan karşılaştırma ve değerlendirmeler verilmiştir. 2. GENEL BİLGİLER Ülkemizde sıcaklık ve ısı terimleri genellikle yanlış yerlerde kullanılmaktadır. Sıcaklık, ısı alış verişine sebep olan sisteme ait ve kütlesinden bağımsız bir özelliktir. Sistemi oluşturan maddelerin atomsa! titreşimlerinin hızını (kinetik enerjisini) ifade eden bir niceliktir. Bir maddenin sıcaklığı, bu maddeyi meydana getiren moleküllerin ortalama kinetik enerjisiyle doğru orantılıdır. Si sisteminde birimi K veya •C'dir. Isı ise, sistemlerin sıcaklık farkları nedeniyle oluşan ve iletim halindeki enerjiyi ifade eden bir büyüklüktür. Sisteme ait bir özellik değildir. Dolayısıyla duvarın, havanın vb. madde ve maddeler topluluğunun ısısından bahsedilemez. Si sisteminde birimi Joule'dür. Sıcaklık farkları nedeniyle kütle değişimi olmadan meydana gelen enerji alışverişi olayına ise ısı transferi denir. Bilindiği üzere ısı transferi üç farklı şekilde gerçekleşir: Kondüksiyonla (iletimle) ısı iletimi Konveksiyonla (taşınımla) ısı iletimi Radyasyonla (radyasyonla) ısı iletimi Kondüksiyonla ısı iletimi, bir cismi meydana getiren atomların bulundukları konumda gerçekleştirdikleri titreşim hareketleri sırasında birbirleriyle çarpışmaları sonucu gerçekleşen enerji alışverişidir. Sıcak bölgedeki atomların ortalama kinetik enerjileri dolayısıyla titreşim hızları, sıcaklığın daha düşük olduğu bölgelerdeki moleküllerin ortalama kinetik enerjilerinden dolayısıyla titreşim hızlarından fazladır. Sonuç olarak sıcaklığın yüksek olduğu bölgedeki atom yüksek titreşim hızıyla komşu atoma çarptığında kendi titreşim hızı biraz azalırken komşu atomun titreşim hızı biraz artar. Ard arda gerçekleşen çarpışmalar sonucunda sıcak bölgedeki atomların kinetik enerjileri dolayısıyla bölgenin sıcaklığı düşerken soğuk bölgedeki atomların kinetik enerjileri dolayısıyla sıcaklığı artar. Kesit içindeki atomların kinetik enerjileri eşit olduğunda, sıcaklık tüm kütlede aynı değere ulaşır ve enerji iletimi durur. Bu şekildeki ısı iletiminde atomların diziliş sıklığı önemlidir. Bu nedenle kondüksiyonla ısı iletiminin büyüklüğü açısından, malzemelerde aşağıdaki gibi bir sıralanma gerçekleşir. Katılar > sıvılar > gazlar Eğer ortamda serbest elektron var ise ısı iletimi,yüksek enerjili (yüksek sıcaklıktaki) elektronların düşük enerjili (düşük sıcaklıktaki) bölgeye hareketi ile gerçekleşir. Serbest elektronu mevcut olan bir maddenin ısı iletimi, atomların titreşimi ile gerçekleşecek ısı iletiminden 10 veya 100 kat daha yüksek olur. Bu nedenle katılar içinde metallerin ısı iletimi en yüksektir. Konveksiyonla (taşınımla) ısı iletimi, atom veya moleküllerin uzun mesafeli hareketleri sonucu gerçekleşen ısı iletimidir. Konveksiyonla ısı iletimi akışkan malzemelerde (sıvı ve gazlarda) gerçekleşir. Katılarda konveksiyonla ısı iletimi gerçekleşmez. Konveksiyonla ısı iletim miktarı gazlarda sıvılardan daha fazla gerçekleşir. Akışkanın bulunduğu hacim çok küçülürse (gözenek çapı ;f, 6mm) konveksiyonla ısı iletimi ihmal edilir. Hacim arttıkça konveksiyonla ısı iletimi artar. Radyasyonla ısı iletimi, elektromanyetik dalgalarla gerçekleşen ısı iletimidir. Elektromanyetik dalgalar, birbirine dik iki düzlemde sinüzoidal olarak ilerleyenelektrik ve manyetik alanlar ile bu dalgalara eşlik eden kütlesiz enerji parçacıklarından (foton) oluşur. Bu nedenle farklı sıcaklıklara sahip ve birbirlerini aralarında engelleyicibir ortam olmadan gören iki malzeme arasında ışınımla ısı transferi gerçekleşir. Kondüksiyonla ve konveksiyonla ısı iletimi için madde olması gerekir. Radyasyonla ısı iletimi için arada madde olması gerekmez. Boşlukta da ısı transferi gerçekleşir. 2. 1 lsı Yalıtım Prensipleri Sıcaklık farkının, atomlar arası mesafenin ve atom veya moleküllerin hareket alanlarının düzenlenmesiyle ısı iletimi azaltılır. Isı akısına dik kalınlığın artması da ısı iletimini azaltacaktır. Fakat ısı iletimi durdurulamaz. Buna en büyük etken radyasyonla ısı iletiminin engellenememesidir. Isı yalıtımının temel prensibini kuru ve hareketsiz gaz oluşturmaktır. Hava, en ucuz en kolay bulunan ve en çevre dostu gaz olması sebebiyle, inşaat sektöründeki ısı yalıtımı uygulamalarında büyük ölçüde kullanılır. Isı yalıtımı için, küçük kapalı gözenekler içinde hapsedilmiş hava oluşturulması amaçlanır. Isı yalıtım uygulamalarının en önemli diğer bir prensibi de, ısı yalıtım malzemesinin sürekli bir şekilde uygulanmasıdır. Aynı düzlemde süreklilik sağlanmadığı sürece uygulanan ısı yalıtımından sağlanan verim çok düşer[l]. Isı yalıtımının verimini düşüren önemli bir olay ısı köprülerinin meydana gelmesidir. Aşağıda bu konu ile ilgili daha detaylı açıklama verilmiştir. lsı Köprüleri Ortalama ısı iletiminden çok daha yüksek ısı iletimine ve sınırlı alana sahip bölgelerdir. Yüksek ısı iletimi elemanın geometrisinden meydana gelebildiği gibi, farklı ısı iletkenliğine sahip malzemelerin yan yana kullanılmasıyla da oluşur. YALITIM• ŞUBAT 2003 5 1
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=