Malzemelerin ve Gazların Isıl İletkenliği

Isı iletkenliği, ısı iletme özelliğini tanımlayan bir malzeme özelliğidir. Isı iletkenliği şu şekilde tanımlanabilir:

“sabit durum koşulları altında bir birim sıcaklık gradyanı nedeniyle – bir malzemenin birim kalınlığından – birim alan yüzeyine normal bir doğrultuda iletilen ısı miktarı”

Isı iletkenlik birimleri, SI sisteminde [W / (m K)] ve ingiliz sisteminde [Btu / (hr ft ° F)] şeklindedir.

Yaygın malzeme ve ürünler için ısı iletkenliği (k):

Malzeme / Madde	25 oC	125 oC	225 oC
Akik	10.9
Akrilik	0.2
Alkol	0.17
Aluminyum oksit	30
Alüminyum
alüminyum oksit	36	26
Alüminyum Pirinç	121
Amonyak (gaz)	0,0249	0,0369	0,0528
Antimon	18.5
Argon (gaz)	0.016
Asbest öğütme tahtası	0.14
Asbest, gevşek paketlenmiş	0.15
Asbestli çimento	2.07
Asbestli çimento levhaları	0.166
Asbestli çimento levhası	0.744
Asetaller	0.23
Asetilen (gaz)	0.018
aseton	0.16
Asfalt	0.75
Balsa ahşap	0.048
Benzen	0.16
Berilyum
Bitüm / keçe tabakaları	0.5
Bizmut	8.1
Bor	25
Brom (gaz)	0.004
Bronz
Karbon çelik
Selüloz asetat, kalıplanmış, levha	0,17 – 0,33
Selüloz nitrat, selüloit	0,12 – 0,21
Çimento harcı	1.73
Çimento, Portland	0.29
Seramik malzemeler
Tebeşir	0.09
Mangal kömürü	0.084
Klorlanmış poli-eter	0.13
Klor gazı)	0.0081
Krom-oksit	0.42
Krom nikel çelik	16.3
Krom
Kil, nemli kuru	0,15 – 1,8
Kil Buy Cialis Professional UK , doymuş	0,6 – 2,5
Kömür	0.2
Kobalt
Morina (% 83 nem içeriği)	0,54
kok	0.184
Beton, yoğun	1,0 – 1,8
Hafif beton	0,1 – 0,3
Beton, orta	0,4 – 0,7
Beton, taş	1.7
konstantan	23.3
Bakır
Corian (seramik dolgulu)	1.06
mantar	0.07
mantar pano	0.043
Yeniden granüle edilmiş mantar	0.044
Pamuk	0.04
Pamuk yün	0,029
Pamuk Yünü izolasyonu	0,029
Cupronickel% 30	30
Elmas	1000
İki atomlu toprak (Sil-o-cel)	0,06
Diatomit	0.12
Diklorodiflorometan R-12 (sıvı)	0.09
Diklorodiflorometan R-12 (gaz)	0.007
Duralium
Dökme demir
Toprak, kuru	1.5
Ebonit	0.17
Elma (% 85,6 nem)	0,39
Zımpara	11.6
Motor yağı	0.15
Epoksi	0.35
Esinti blok	0,10 – 0,20
Etan (gaz)	0.018
Eter	0.14
Etilen (gaz)	0.017
EtilenGlikol	0.25
Tüyler	0.034
Keçe izolasyonu	0.04
Fiber sunta	0.2
Fiber yalıtım levhası	0.048
Fiberglas	0.04
Ateşe dayanıklı tuğla 500 o C	1.4
Flor (gaz)	0,0254
Köpük cam	0.045
Benzin	0.15
Genel Tuğla (Yapı Tuğlaları)	0.6 -1.0
Bardak	1.05
Cam, Kuru inciler	0.18
Cam, İnci, doymuş	0.76
Cam pencere	0.96
Cam, yün Yalıtım	0.04
gliserin	0.28
Altın
Granit	1,7 – 4,0
Grafit	168
Çakıl	0.7
Zemin veya toprak, kuru alan	0.5
Zemin veya toprak, nemli alan	1
Zemin veya toprak, çok kuru alan	0.33
Toprak veya toprak, çok nemli alan	1.4
Alçıpan	0.17
Hairfelt	0.05
Sunta yüksek yoğunluklu	0.15
Sertağaç (meşe, akçaağaç ..)	0.16
Hastelloy C	12
Hava, atmosfer (gaz)	0,0262	0,0333	0,0398
Hava, yükseklik 10000 m	0.02
Helyum gazı)	0.142
Bal (% 12.6 nem içeriği)	0.5
Hidroklorik asit (gaz)	0,013
Hidrojen gazı)	0.168
Hidrojen sülfit (gaz)	0,013
Kadmiyum
Kahverengi demir cevheri	0.58
Kalsiyum silikat	0.05
Kapok yalıtımı	0.034
Karbon	1.7
Karbondioksit (gaz)	0,0146
Karbonmonoksit	0.0232
Kazan ölçeği	1,2 – 3,5
gazyağı	0.15
Kripton (gaz)	0.0088
Kurşun
Deri, kuru	0.14
kalker	1,26 – 1,33
Lityum
Magnezya yalıtımı (% 85)	0.07
manyezit	4.15
Magnezyum
Magnezyum alaşımı	70 – 145
Mermer	2,08 – 2,94
Civa, sıvı
Metan gazı)	0.03
Metanol	0.21
Mika	0,71
Süt	0,53
Mineral yün yalıtım malzemeleri, yün battaniyeler ..	0.04
Molibden
Monel
Neon (gaz)	0.046
Neopren	0.05
Nikel
Nitrik oksit (gaz)	0.0238
Azot (gaz)	0.024
Azot oksit (gaz)	0,0151
Naylon 6, Naylon 6/6	0.25
Yağ, makine yağlaması SAE 50	0.15
Zeytin yağı	0.17
Oksijen (gaz)	0.024
palladyum	70.9
kâğıt	0.05
Parafin Balmumu	0.25
Turba	0.08
Perlit, atmosferik basınç	0.031
Perlit, vakum	0,00137
Fenol-formaldehit kalıplama bileşikleri	0,13 – 0,25
Fenolik döküm reçineleri	0.15
fosfor-	110
altın taklidi	159
Pirinç
Çukur kömürü	0.24
Saha	0.13
Alçı ışık	0.2
Alçı, metal çıta	0,47
Alçı, kum	0,71
Alçı, ahşap çıta	0.28
plastisin	0,65 – 0,8
Plastik köpüğü (izolasyon malzemesi)	0.03
Platin
plutonyum
kontrplâk	0.13
polikarbonat	0.19
Polyester	0.05
Polietilen yüksek yoğunluklu, PEH	0,42 – 0,51
Polietilen düşük yoğunluklu, PEL	0.33
Poliizopren sert kauçuk	0.16
Poliizopren doğal kauçuk	0.13
polimetilmetakrilat	0,17 – 0,25
Polipropilen, PP	0,1 – 0,22
Polistiren, genleşmiş strafor	0.03
Polistiren	0.043
Politetrafloroetilen (PTFE)	0.25
Poliüretan köpük	0.03
Polivinilklorür, PVC	0.19
Porselen	1.5
Potasyum	1
Patates, çiğ et	0,55
Propan gazı)	0.015
Ateşe dayanıklı cam	1,005
Kuvars minerali	3
Radon gazı)	0,0033
Kırmızı metal
Renyum
Rodyum
Taş yünü izolasyonu	0.045
Kaya, gözenekli volkanik (Tüf)	0,5 – 2,5
Kaya, katı	7-Feb
reçine	0.32
Kauçuk, hücresel	0.045
Kauçuk, doğal	0.13
Rubidyum
Somon (% 73 nem içeriği)	0.5
Kum, kuru	0,15 – 0,25
Kum, nemli	0,25 – 2
Kum, doymuş	4-Feb
Kumtaşı	1.7
Talaş	0.08
Selenyum
Selüloz, pamuk, odun hamuru ve rejenere	0.23
Koyun yünü	0.039
Silika aerojel	0.02
Silisyum karbür	120
Silikon döküm reçine	0,15 – 0,32
Silikon yağı	0.1
Gümüş
Cüruf yünü	0.042
arduvaz	2,01
Kar (sıcaklık <0 o C)	0,05 – 0,25
Sodyum
Yumuşak ağaçlar (köknar, çam ..)	0.12
Toprak, kil	1.1
Toprak, doymuş	0,6 – 4
Toprak, organik madde ile	0,15 – 2
Lehim 50-50	50
İs	0.07
Buhar, düşük basınç	0.0188
Buhar, doymuş	0.0184
sabuntaşı	2
Çelik, karbon
Paslanmaz çelik
Saman levha izolasyonu, sıkıştırılmış	0.09
Strafor	0,033
şekerler	0,087 – 0,22
Sülfür dioksit (gaz)	0.0086
Kükürt, kristal	0.2
Sığır eti, yağsız (% 78,9 nem)	0,43 – 0,48
Tantal
Katran	0.19
Tellür	4.9
Tereyağı (% 15 nem içeriği)	0.2
toryum
Kereste, kızılağaç	0.17
Kereste, kül	0.16
Kereste, huş	0.14
Kereste, karaçam	0.12
Kereste, akçaağaç	0.16
Kereste, meşe	0.17
Kereste, yunus	0.14
Kereste	0.19
Kereste, kırmızı kayın	0.14
Kereste, kızılçam	0.15
Kereste, ceviz	0.15
Kereste, beyaz çam	0.15
Teneke
Titanyum
Tungsten
Tuğla	0,47
Tuğla yoğun	1.31
Tuğla, yoğun	1.6
Uranyum
Üretan köpüğü	0.021
Vakum	0
Vermikülit granülleri	0.065
Vinil esteri	0.25
Su	0.606
Su, buhar (buhar)		0,0267	0,0359
Balmumu	0.084
Buğday unu	0.45
Beyaz metal	35 – 70
Tahıl, balsa genelinde ahşap	0.055
Tahıl boyunca ahşap, beyaz çam	0.12
Tahıl boyunca ahşap, sarı çam, kereste	0.147
Ahşap yünü, döşeme	0,1 – 0,15
Ahşap, meşe	0.17
Yün keçe	0.07
Ksenon (gaz)	0.0051
Yalıtım tuğlası	0.15
Yüksek fırın gazı (gaz)	0.02
Zift	0.17
Zift	0.17
Çinko
Buz (0 o C, 32 o F)	2.18
Inconel	15
Külçe demir	47 – 58
Yalıtım malzemeleri	0,035 – 0,16
İyot	0.44
İridyum	147
Demir
Demir oksit	0.58

1 W/(m K) = 1 W/(m ^oC) = 0.85984 kcal/(h m ^oC) = 0.5779 Btu/(ft h ^oF) = 0.048 Btu/(in h ^oF) = 6.935 (Btu in)/(ft² h °F)

Örnek – Bir iletkende ısı transferi
Paslanmaz çelik tencere ve alüminyum tencere

Bir tencere duvarı boyunca iletken ısı transferi;

q = (k / s) A dT                                                (1)

yada alternatif

q / A = (k / s) dT 

q = ısı transferi (W, Btu/h)

A = yüzey alanı (m², ft²)

q / A = birim alandaki ısı transferi (W/m², Btu/(h ft²))

k = termal iletkenlik  (W/mK, Btu/(hr ft °F))

dT = t₁ – t₂ = sıcaklık farkı (^oC, ^oF)

s = duvar kalınlığı (m, ft)

Not! – bir yüzeyden toplam ısı transferinin “genel ısı transfer katsayısı” ile belirlenmesi ek olarak iletken ısı transferine bağlıdır

• yüzeylerin iç ve dış tarafındaki konvektif ısı transfer katsayıları
• yüzeylerin iç ve dış tarafındaki radyant ısı transfer katsayıları

2 mm kalınlığındaki bir Alüminyum Tencere Duvarından İletken Isı Transferi – sıcaklık farkı 80^oC

Alüminyum için ısı iletkenliği 215 W / (m K) ‘dir (yukarıdaki tablodan).
Birim alan başına iletken ısı transferi;

q / A = [(215 W/(m K)) / (2 10^-3 m)] (80 ^oC) 

          = 8600000 (W/m²)

          = 8600 (kW/m²)

Kalınlığı 2 mm olan bir Paslanmaz Çelik Tencere Duvarından İletken Isı Transferi – sıcaklık farkı 80^oC

Paslanmaz çelik için ısı iletkenliği 17 W / (m K) ‘dir (yukarıdaki tablodan). Birim alan başına iletken ısı transferi;

q / A = [(17 W/(m K)) / (2 10^-3 m)] (80 ^oC)  

          = 680000 (W/m²)

          = 680 (kW/m²)

Yararlanılan kaynak veya site linki

Lineer Termal Genleşme Katsayıları ve Hesaplama