MÜHENDİSLİK HESAPLAYICISI

Isı İletimi Hesaplayıcısı

Q̇ = k × A × ΔT / L bağıntısıyla ısı geçiş hızını, ısıl iletkenliği, alanı, sıcaklık farkını veya kalınlığı hesaplayın. Sonuç SI eşdeğeri ve yerine koyulmuş formülle birlikte aynı mavi-turkuaz hesaplayıcı düzeninde gösterilir.

Hesaplama hedefi

Ön ayar iletkenlik değerleri yaklaşık mühendislik değerleridir; sıcaklık, nem ve malzeme yapısına göre değişebilir.

Hesaplama sonucu

Otomatik sonuç birimi: kW

Yerine koyulmuş formül

Q̇ = k × A × ΔT / L Q̇ = 401 W/(m·K) × 0,02 m² × 15 °C / 0,02 m Q̇ = 6,015 kW

SI eşdeğeri: 6.015 W

Isı iletimi hesabı neyi temsil eder?

Bu araç düzlemsel ve tek boyutlu iletim yaklaşımı altında ısı geçiş hızını ya da formüldeki ters değişkenleri çözer.

Yalıtım kalınlığı, plaka ısı kaybı, malzeme karşılaştırması ve ilk tasarım değerlendirmelerinde hızlı kontrol sağlar.

Kullanılan formüller

  • Q̇ = k × A × ΔT / L
  • k = Q̇ × L / (A × ΔT)
  • A = Q̇ × L / (k × ΔT)
  • ΔT = Q̇ × L / (k × A)
  • L = k × A × ΔT / Q̇

Malzeme ön ayarları hakkında

  • Bakır, alüminyum, çelik, cam, beton, ahşap ve hava ön ayarları yaklaşık oda koşulu değerleriyle sunulur.
  • Gerçek iletkenlik; sıcaklık, lif yönü, nem, alaşım oranı ve üretim yöntemine göre belirgin biçimde değişebilir.
  • Cam yünü, taş yünü, EPS, XPS ve poliüretan köpük değerleri TS 825 kapsamındaki tipik hesap değerleridir; yoğunluğa ve üreticiye göre gerçek değer değişebilir.
Malzeme Isıl İletkenlik Tablosu
MalzemeIsıl İletkenlik (W/(m·K))
Bakır401
Alüminyum205
Çelik50
Cam1.05
Beton1.4
Ahşap0.13
Hava0.026
Cam Yünü0.035
Taş Yünü0.04
EPS (Genişletilmiş Polistiren)0.038
XPS (Ekstrüde Polistiren)0.035
Poliüretan Köpük (PUR)0.028
Çinko116
Nikel90.9
Kalay66.6
Altın315
Gümüş429
Platin72
Demir80
Dökme Demir55
Krom94
Magnezyum156
PVC0.17
PET Plastik0.20
Polikarbonat0.20
Teflon (PTFE)0.25
HDPE0.44
Naylon0.21
Akrilik0.18
ABS Plastik0.1
Hidrojen0.182
Helyum0.152
Azot0.026
Oksijen0.026
Karbondioksit0.0166
Argon0.0177
Metan0.0332
Ahşap (Çam)0.12
Ahşap (Meşe)0.17
Tungsten173
Molibden138
Niyobyum53.7
Paladyum71.8
Vanadyum30.7
Bizmut8.4
Kadmiyum92
Balsa0.04
Kavak0.09
Granit2.8
Bazalt3.5
Mermer3.5
Kum0.7
Çakıl0.7
Tuğla0.81
Kumtaşı2.3
Kireçtaşı2.3
Asfalt0.7
Sedir0.19
Bronz75
Buz2.2
Propan0.018
Bütan0.016
Klor0.0089
Neon0.0491
Polipropilen (PP)0.2
Amonyak (Gaz)0.0247
Kobalt100
Uranyum27.5
LDPE0.33
Polistiren0.08
Çimento Tozu0.29

Birim tabloları

Güç birimleri

Birim adıSembolSI karşılığıYaygın kullanım
WattW1 WTemel SI ısı geçiş hızı birimi
KilowattkW1.000 WDaha büyük ısı yükleri
MegawattMW1.000.000 WÇok büyük ısı geçişleri
Kilokalori/saatkcal/h1,16222222222 WEski ısı yükü ve proses hesapları
Btu/saatBtu/h0,293071070172 WHVAC ve İngiliz/ABD ısı yükleri

Isıl iletkenlik birimleri

Birim adıSembolSI karşılığıYaygın kullanım
Watt/metre-kelvinW/(m·K)1 W/(m·K)Temel SI ısıl iletkenlik birimi
Watt/metre-santigrat dereceW/(m·°C)1 W/(m·K)ΔT ifadesi °C olan pratik gösterim
Miliwatt/metre-kelvinmW/(m·K)0,001 W/(m·K)Düşük iletkenlikli malzemeler
Btu/saat-fit-Fahrenheit dereceBtu/(h·ft·°F)1,73073466637 W/(m·K)İngiliz/ABD ısıl iletkenlik tabloları

Alan birimleri

Birim adıSembolSI karşılığıYaygın kullanım
Milimetrekaremm²0,000001 m²Küçük kesit ve yüzeyler
Santimetrekarecm²0,0001 m²Orta ölçekli deney yüzeyleri
Metrekarem²1 m²Temel SI alan birimi
Kilometrekarekm²1.000.000 m²Çok büyük yüzeyler
İnçkarein²0,00064516 m²İngiliz/ABD küçük yüzey alanları
Fitkareft²0,09290304 m²İngiliz/ABD yüzey alanları

Kalınlık birimleri

Birim adıSembolSI karşılığıYaygın kullanım
Milimetremm0,001 mİnce tabakalar ve küçük çaplar
Santimetrecm0,01 mKısa boyutlar
Metrem1 mTemel SI uzunluk birimi
Kilometrekm1.000 mÇok büyük mesafeler ve uzun katmanlar
İnçin0,0254 mİngiliz/ABD kalınlık ölçüleri
Fitft0,3048 mİngiliz/ABD uzunluk ölçüleri

Sıcaklık farkı birimleri

Birim adıSembolSI karşılığıYaygın kullanım
Kelvin farkıK1 KSI sıcaklık farkı
Santigrat derece farkı°C1 KPratik sıcaklık farkı gösterimi
Fahrenheit derece farkı°F0,555555555556 Kİngiliz/ABD sıcaklık farkı gösterimi

Örnek kullanım

Bakır levha ile ısı geçişi

k = 401 W/(m·K), A = 0.02 m², ΔT = 15 °C ve L = 0.02 m için ısı geçiş hızı 6.015 kW olur.

Bilinen yük için gerekli yalıtım kalınlığı

Q̇ = 200 W, k = 0.04 W/(m·K), A = 4 m² ve ΔT = 25 °C için gerekli kalınlık yaklaşık 20 mm bulunur.

Tipik kullanım alanları

  • Duvar ve yalıtım katmanı ilk boyutlandırmaları
  • Plaka veya levha üzerinden ısı kaybı tahminleri
  • Malzeme değişiminin iletim üzerindeki etkisini hızlı karşılaştırma
  • Basit bir boyutlu iletim varsayımıyla eğitim ve ön proje hesapları

Varsayımlar ve sınırlamalar

  • Bu formül tek boyutlu, kararlı ve sabit özellikli iletim varsayar.
  • Temas direnci, çok katmanlı yapı, radyasyon ve taşınım etkileri bu temel çözümde yer almaz.
  • Malzeme ön ayarları yaklaşık değerlerdir; kesin tasarım için üretici veya deneysel veri kullanılmalıdır.

Kaynaklar

  1. OpenStax University Physics - Temperature and Heat
  2. BIPM SI Brochure
  3. NIST Guide to the SI

İlgili bağlantılar

İlgili hesaplayıcılar

İlgili dönüşümler