Özgül ısı terimi, herhangi bir maddenin bir biriminin sıcaklığını 1°C artırmak için ihtiyaç duyduğu toplam ısı enerjisi miktarını ifade eder. Öte yandan, termal iletkenlik, belirli bir malzemenin ısı enerjisini içinden aktarma veya iletme yeteneğidir.
Özgül Isı ve Termal İletkenlik
Özgül ısı ve termal iletkenlik arasındaki fark, özgül ısının bir maddenin sıcaklığını 1°C yükseltmek için ihtiyaç duyduğu ısı enerjisi miktarını (tipik olarak 1 g veya 1 kg) ifade etmesi, termal iletkenliğin ise oranın bir ölçüsü olmasıdır. ısı enerjisinin belirli bir malzemeden geçtiği.
Spesifik ısı genellikle santigrat derece başına gram başına kalori veya joule cinsinden ölçülür. Bazen, belirli bir sıcaklıktaki bir maddenin özgül ısı kapasitelerinin, referans sıcaklıktaki bir referans maddeninkilere oranına da özgül ısı denir. Özgül ısıyı hesaplamak için formül:
c = ΔQ m ΔT
nerede
c bir maddenin özgül ısısını ifade eder
ΔQ, maddenin kazandığı veya kaybettiği ısıyı ifade eder,
m, maddenin kütlesini ifade eder ve
ΔT, maddenin sıcaklığındaki değişimi ifade eder.
Termal iletkenlik, ısı transferi-konveksiyon, iletim ve radyasyonun üç sürecinden biridir. Birimi Watt/metre Kelvin'dir. Termal iletkenlik, bir malzemenin sıcaklık, nem içeriği ve yoğunluğu gibi bazı faktörlere bağlıdır.
K = (QL)/(A ΔT)
nerede
K, termal iletkenliği (W/m.K) ifade eder,
Q, bir malzeme boyunca aktarılan ısı miktarını ifade eder (Joule/saniye veya Watt),
L, iki izotermal düzlem arasındaki mesafeyi ifade eder,
A, yüzey alanını (metrekare) ifade eder ve
ΔT, sıcaklık farkını (Kelvin) ifade eder.
Özgül Isı ve Termal İletkenlik Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Özısı | Termal iletkenlik |
| Tanım | Özgül ısı, herhangi bir maddenin bir biriminin sıcaklığını 1°C artırmak için ihtiyaç duyduğu toplam ısı enerjisi miktarını ifade eder. | Termal iletkenlik, verilen malzemenin ısı enerjisini onun üzerinden aktarma yeteneğini ifade eder. |
| sembol | Özgül ısı genellikle c ile gösterilir. P veya s. | Termal iletkenlik K ile gösterilir. |
| Birimler | Spesifik ısı genellikle Celsius veya Kelvin (J/(kg K) veya J/(kg °C) başına gram başına kalori veya joule cinsinden ölçülür). | Termal iletkenlik birimi watt/metre-kelvindir (W/(m⋅K)). |
| formül | c = ΔQ m ΔT | K = (QL)/(A ΔT) |
| Etkileyen faktörler | Öz ısı, maddenin cinsine ve fazına bağlıdır. | Termal iletkenlik öncelikle sıcaklığa ve ısı transfer yönüne bağlıdır. |
| Bazı bileşikler için deneysel değerler | Suyun özgül ısısı, santigrat derece başına kilogram başına 4, 186 jul iken, ahşabın özgül ısısı, santigrat derece başına kilogram başına 1, 700 jul'dür. | 0°C'de suyun ısıl iletkenliği 0,5610 W/(m K) iken ahşabın ısıl iletkenliği 0,12–0,04 W/(m k)'dir. |
| Uygulamalar | Tencere, tava gibi pişirme kaplarında özgül ısı kapasitesi düşük maddeler kullanılmaktadır. | Soğutucu uygulamalarında genellikle yüksek ısı iletkenliği olan malzemeler kullanılırken, ısı yalıtkanı olarak düşük ısı iletkenliği olan malzemeler kullanılır. |
Özgül Isı nedir?
Özgül ısı olarak da bilinir. kütle ısı kapasitesi. Ayrıca herhangi bir sıcaklıktaki bir maddenin özgül ısı kapasitelerinin, referans sıcaklıktaki bir referans maddeninkilere oranına da atıfta bulunabilir. Maddelerin özgül ısılarının bileşiklerin atom ağırlıklarının hesaplanmasına izin verdiği gösterilmiştir. Spesifik ısı değerleri her zaman bir maddenin fazına ve özelliklerine bağlıdır ve ampirik olarak ölçülür ve referans için kullanılabilir.
Tencere, tencere, tava vb. pişirme kaplarında özgül ısı kapasitesi düşük maddeler kullanılır; Bunun nedeni, az miktarda ısı uygulandığında bu maddelerin hızla ısınmasıdır. Sap (ocak ve su ısıtıcısı kulpları), yalıtkanlar ve fırın kapaklarının yapımında da özgül ısı kullanılır; çünkü yüksek miktarda ısıya maruz kaldıktan sonra bile sadece küçük bir sıcaklık değişimi gözlemlenir.
Termal İletkenlik Nedir?
Termal iletkenlik, belirli bir madde içinde moleküler çalkalama ile oluşur. Yani ısı enerjisi rastgele moleküler hareket nedeniyle taşınır. Alüminyum, bakır ve gümüş gibi malzemeler yüksek termal iletkenliğe sahiptir ve bu nedenle iyi termal iletkenlerdir. Ahşap, alümina, poliüretan ve polistiren gibi malzemelerin ısıl iletkenlikleri düşüktür. Bu tür malzemeler ısı yalıtkanlarıdır.
Bir maddenin termal iletkenliği, madde bir fazdan diğerine değiştiğinde değişir. Örneğin, buzun ısıl iletkenliği, eriyerek suya dönüştüğünde değişir.
Özgül Isı ve Termal İletkenlik Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Spesifik ısı kavramı, yemek pişirmek için kullanılan kapların imalatında kullanılmaktadır. Bu amaçla özgül ısıları düşük olan maddeler kullanılır. Isı iletkenliği, yalıtkan malzemeleri ve soğutucu uygulamaları için kullanılan malzemeleri bulmak için kullanılır. Örneğin bakır gibi ısıl iletkenliği yüksek metaller de yüksek elektriksel iletkenlik gösterir. Isı transferi, düşük termal iletkenliğe sahip malzemelere kıyasla, yüksek termal iletkenliğe sahip malzemeler arasında daha yüksek bir oranda gerçekleşir.
