Isı İletimi Nedir?

Isı iletimi, farklı sıcaklıklara sahip bir nesne nedeniyle termal enerjinin transferini ifade eder. Isı enerjisinin iletim kullanılarak aktarılması için, nesnenin bir bütün olarak hareketi olmamalıdır. Termal enerji her zaman yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona - yani sıcaktan soğuğa doğru hareket eder. Bu nedenle, bir nesnenin bir kısmı sıcak ise, ısı, termal iletimle o nesnenin daha soğuk kısmına aktarılır. Isı iletimi, farklı sıcaklıktaki iki farklı nesne birbirine temas ettiğinde de gerçekleşecektir.

Yüksek termal enerjili bir nesnenin atomları ve molekülleri gibi parçacıklar düşük termal enerjili bir nesneden daha hızlı hareket eder. Parçacıklar ısıtıldığında, etrafta hareket edebilir ve birbirlerine çarpabilirler, böylece enerji aktarabilirler. Çok sayıda katı olması durumunda, parçacıklar daha hızlı titrer ve çevresindeki parçacıkların titreşmesine neden olur. Termal enerji aktarıldığında, daha hızlı hareket eden parçacıklar yavaşlar, böylece daha soğuk olur ve daha yavaş hareket eden parçacıklar daha hızlı hareket eder, böylece daha sıcak olur. Bu, nesne termal dengeye ulaşana kadar devam edecektir.

Isı iletiminin bir örneği, ocaktaki metal bir kaptır. Isı kaynağının parçacıkları, termal enerjiyi metal parçacıklarına hareket ettirecek ve daha hızlı hareket etmelerine neden olacaktır. Tenceredeki parçacıklar daha hızlı hareket ettikçe, tencere ısınır. Ek olarak, tenceredeki parçacıklar, ısılarını tencerenin içindeki yiyecek veya sıvıya aktaracaktır. Bu, yiyeceğin pişirmesini veya sıvının kaynamasını sağlar.

Bir nesnenin iletim yoluyla ısı aktarma hızına termal iletkenlik denir . Düşük iletkenliği olan bir nesne, yüksek iletkenliği olan bir nesneden daha yavaş ısı transfer edecektir. Bu nedenle bazı maddeler izolatör olarak kullanılırken, bazıları yemek pişirme gibi uygulamalarda kullanılır. Genel olarak, katılar, sıvılar ve gazlardan daha iyi ısı iletkenleridir. Ek olarak, metaller genellikle metal olmayan maddelere göre daha iyi termal iletkenlerdir.

Hareketli elektronların neden olduğu ısı iletimi, titreşimden kaynaklanan iletimlerden daha etkilidir. Metallerin hem ısı hem de elektrik için bu kadar iyi iletken olmalarının nedeni, hareket edebilen çok fazla elektronları olmasıdır. Bununla birlikte elektronlar, termal enerji iletirken genellikle çok ileri gitmezler, daha sonra termal enerjiyi çarpışıp yakındaki diğer elektronlara transfer ederler; bu daha sonra termal enerjiyi kendilerine yakın olan diğer elektronlara çarpıştırıp aktarabilirler. Sonuç, bu tür maddelere yüksek ısı iletkenliği veren etkili bir enerji transfer yöntemidir.