Bu metnimizde ısının nasıl yayıldığını yahut nasıl transfer edildiğini inceleyeceğiz. Isının maddesel yahut maddesiz ortamı geçerek yayılmasına ısı transferi denir. Isı 3 formda yayılır. Bunlar;
1. Isının İletim Yoluyla Yayılması
Bir unsurun ısı iletim suratı, unsurun cinsine bağlıdır. Isıyı iletim yoluyla en iyi ileten metallerdir. Metaller, içinde hareket eden ve enerjiyi bir bölgeden başkasına taşıyabilen çok sayıda özgür elektron içerdikleri için iyi ısı iletkenidir. O halde gümüş üzere, bakır üzere iyi iletkenlerde ısı iletimi atomların titreşmesi ve özgür elektronların hareketi ile oluşur.
Isı iletimi, iletim ortamının iki ucu ortasında sıcaklık farkı varsa gerçekleşir. Sıvı molekülleri arasındaki uzaklık katı molekülleri arasındakilerden, gaz molekülleri arasındaki uzaklıkta sıvı molekülleri arasındakilerden daha büyüktür. Bu nedenle sıvılar ve gazlar ısıyı iletim yoluyla iyi iletmezler. Boşluğun ısı iletkenliği yoktur.
Aynı sıcaklıktaki farklı objelere dokunduğumuzda sıcaklıklarının farklı hissedilmesi ısı iletkenliği ile ilgilidir. Hususun ısı iletimi ne kadar iyi ise cismin sıcaklığı daha besbelli hissedilir. Isı iletimi açısından en iyi cisimler metal cisimlerdir.
2. Isının Konveksiyon Yoluyla Yayılması
Ellerimizi hal 2 deki yanan ateşin üzerine tutarsak ısınır. Zira ateşin üzerindeki hava ısınır, genleşir, özkütlesi azalır ve yükselir. Isınmış olan bu hava kütlesi ellerimizi ısıtır. Isının, ısınan unsurun hareketi ile taşınmasına “konveksiyon yoluyla” yayılma denir.
Bir odanın radyatör ile ısınması da konveksiyon yoluyla olur. Isınan hava genleşir ve özkütlesi azalır, tavana hakikat yükselir. Yukarıdaki özkütlesi büyük olan soğuk hava ısınıp yükselen havanın yerini alır. Böylelikle odada konveksiyon akımları oluşur ve oda ısınır. Suyun ısınması da konveksiyon yoluyla olur. Isı, sıvılarda ve gazlarda konveksiyon yoluyla yayılır. Katılarda konveksiyon yoluyla yayılma olmaz.
3. Isının Işıma (Radyasyon) Yoluyla Yayılması
Isının maddesel ortama gereksinim duymadan boşlukta radyasyon halinde yayılmasına denir. Örnegin güneş ışınları uzay boşluğunu geçip dünyamızı ısıtırlar yahut meskenlerde kullanılan infrared ısıtıcılar odayı bu halde ısıtır.
Bir cisim ısı ışıması yaparken birebir vakitte da güç soğurur. Bir cisim çevresi ile ısıl istikrarda ise cismin güç yayması ve soğurması birebir süratle olur. Cisim çevresinden daha sıcaksa soğurduğundan daha fazla güç yayar ve soğur.
Işıma yoluyla yayılmada hissedilen sıcaklık için Isı veren kaynağın büyüklüğü, Kaynağa olan uzaklığımız ve üzerimize giydiğimiz giysilerin renkleri kıymetlidir. Üzerimizdeki giysiler koyu renkli ise ısıyı iyi soğururlar, giysilerimiz açık renkli ve parlak iseler ısının bir kısmını yansıtırlar. Bunun için kışın koyu renkli yazın açık renkli giysiler tercih edilirler. Yazın dağlarda kar bulunmasının sebebi de benzeridir. kar parlak olduğu için üzerine gelen ısıyı yansıtır ve erimez.
Isı İletme Hızını Etkileyen Değişkenler
Evlerin duvar, pencere ve kapılarında kullanılacak malzemelerin ısı iletim suratının nelere bağlı olduğunu bilmek, ısı kaybını azaltan uygun malzemeleri seçmeyi kolaylaştırır.
Silindir konutun içi ile dışı arasındaki duvarı temsil etmektedir. Silindirin kesit alanının A büyüklüğü, duvarın yüzey alanına, Δx uzunluğu duvarın kalınlığına karşılık gelir. Oda içinin sıcaklığı T(iç) dış ortamın sıcaklığı T(dış) olarak gösterilirse ısı odadan dışarıya kaçtığına nazaran;
Duvarın sıcak yüzeyinden soğuk yüzeyine Δt müddette geçen ısı ölçüsüne ΔQ diyelim. ΔQ yüzeyler arasındaki sıcaklık farkıyla, dik kesit alanıyla, süreyle hakikat orantılı, duvar kalınlığı ile aksi orantılıdır. ΔQ , yüzeyler arasındaki unsur cinsine bağlıdır.
