Termal Difüzyon Hesaplayıcı
Termal Difüzyon Hesaplayıcı, belirli bir malzemenin termal iletkenliği, yoğunluğu ve özgül ısısını kullanarak termal difüzyon katsayısını (α) hesaplar. Termal difüzyon katsayısı, bir malzemenin sıcaklık değişimlerini zaman içinde ne kadar hızlı ilettiğini gösterir ve birimi m²/s'dir. Bu hesaplama, ısı transferi analizleri, malzeme mühendisliği ve enerji verimliliği çalışmaları için önemli bir fiziksel parametre sunar.
Hesaplama Sonucu
Termal Difüzyon Katsayısı: m²/s
Termal Difüzyon Nedir?
Termal difüzyon, bir malzemenin sıcaklık değişimlerinin malzeme içinde zamanla nasıl yayıldığını ifade eden önemli bir fiziksel katsayıdır. α sembolüyle gösterilen termal difüzyon katsayısı, aşağıdaki formülle hesaplanır:
Termal Difüzyon Katsayısı = Termal İletkenlik / (Yoğunluk × Özgül Isı)
Burada; termal iletkenlik (W/m·K) malzemenin ısıyı ne derecede iletebildiğini, yoğunluk (kg/m³) birim hacimdeki kütleyi, özgül ısı (J/kg·K) ise birim kütlenin sıcaklığının 1 Kelvin artırılabilmesi için gerekli enerji miktarını gösterir. Bu üç parametre doğru şekilde ölçülerek girildiğinde, termal difüzyon katsayısı m²/s cinsinden bulunur.
Isı transferi, malzeme mühendisliği, enerji verimliliği ve elektronik cihazların soğutulması gibi alanlarda; bir malzemenin sıcaklık değişimlerine ne kadar hızlı tepki gösterdiğini ve ısıyı ne hızda yaydığı kritik öneme sahiptir. Yüksek termal difüzyon katsayısına sahip malzemeler, ısının malzeme içinde daha çabuk yayılmasını ve etkin bir sıcaklık yönetimini sağlar.
Bu hesaplayıcıyla farklı malzemelere ait değerler girerek termal difüzyon katsayısı kolayca hesaplanabilir — böylece malzeme seçimi ve sistem tasarımında daha doğru ve verimli kararlar alabilirsiniz. Doğru termal difüzyon analizi, sürdürülebilir ve güvenilir mühendislik uygulamalarının temelini oluşturur.
Termal difüzyon, bir malzemenin ısıl iletkenlik, yoğunluk ve özgül ısı değerleri kullanılarak hesaplanabilir. Aşağıdaki tablo, bu değerlerin örnek hesaplamalarını içermektedir.
| Malzeme | Isıl İletkenlik (W/m·K) | Yoğunluk (kg/m³) | Özgül Isı (J/kg·K) | Termal Difüzyon (m²/s) |
|---|---|---|---|---|
| Alüminyum | 205 | 2700 | 900 | 0.00084 |
| Bakır | 385 | 8960 | 385 | 0.00012 |
| Demir | 80 | 7874 | 450 | 0.00019 |
| Beton | 1.7 | 2400 | 840 | 0.000008 |