Enerji İletim Hızı 9.Sınıf Fizik

Kışın, soğuk havada tahta ve beton bankta oturan iki kişiden beton bankta oturan daha çok üşüdüğünü hisseder. Bunun sebebi enerji aktarımının maddelerin molekül yapısı ve tanecikler arası mesafelere göre değişiklik göstermesidir. Benzer şekilde çayı cam bardak yerine metal bardaktan içsek bardağı tutmakta zorlanırız. Çünkü metaller molekül yapısında bulunan serbest elektronların çarpışması sayesinde enerjiyi cama göre daha iyi iletir.

Bir maddede ısı iletiminin çabuk ya da yavaş olması o maddeni enerji iletim hızını ifade eder. Yukarıdaki örneklerde gördüğümüz gibi maddenin enerji iletim hızı o maddenin yapısı ile ilgilidir. Ancak maddelerin enerji iletim hızı sadece maddelerin yapısal özelliklerine bağlı değildir. Enerji iletim hızı, maddenin cinsine bağlı olmasının yanında, sıcaklık farkına, kullanılan malzemenin kesitine ve uzunluğuna göre değişir.

a. Maddenin İki Ucu Arasındaki Sıcaklık Farkı

Maddelerde ısı akışı sıcak bölgeden soğuk bölgeye doğrudur.

İki nokta arasındaki sıcaklık farkı arttıkça, enerji iletim hızı da aynı oranda artar. Yani enerji iletim hızı bölgeler arasındaki sıcaklık farkıyla doğru orantılıdır. Yukarıdaki şekilde uçları arasındaki sıcaklık farkı 2At olan cisimde enerji iletim hızı, uçları arasındaki sıcaklık farkı At olan özdeş cisimdeki enerji iletim hızının 2 katına eşit olur.

b. Maddenin Kesit Alanı

Isı iletiminde kullanılan maddenin kesit alanı (A) artırılırsa enerji iletim hızı artar. Enerji iletim hızı maddenin kesit alanı ile doğru orantılıdır.

Kesiti A olan M çubuğunun enerji iletim hızı, kesiti 2A olan özdeş maddeden yapılmış ve uzunluğu eşit N çubuğunun enerji iletim hızının yarısına eşit olur. Yani kesiti 2 kat artırılan cismin enerji iletim hızı da 2 kat artar.

c. Maddenin Uzunluğu

Isı iletiminde kullanılan malzemenin boyu (L) artırılırsa enerji iletim hızı azalır. Enerji iletim hızı maddenin uzunluğu ile ters orantılıdır.

Boyu L olan M çubuğunun enerji İletim hızı, kesiti aynı boyu 2L olan N çubuğunun enerji iletim hızının 2 katı olur. Yani cismin boyu 2 kat artırılırsa enerji iletim hızı 2 kat azalır.

Katı maddelerde enerji iletim hızını etkileyen diğer faktörler şunlardır:

• Moleküllerin yapısı: Moleküllerin yapısı, ısı iletim hızını etkiler. Örneğin, düzenli yapıya sahip maddelerde ısı iletim hızı, düzensiz yapıya sahip maddelere göre daha fazladır.
• Basınç: Basınç, ısı iletim hızını etkiler. Basınç arttıkça, ısı iletim hızı azalır.
• Nem: Nem, ısı iletim hızını etkiler. Nem arttıkça, ısı iletim hızı azalır.