Isı Yalıtımı (Konu Anlatımı) Bütün maddelerin ısı

Isı Yalıtımı (Konu Anlatımı)
Bütün maddelerin ısı iletkenlikleri farklıdır. Isının bir maddedeki yayılma hızı o maddenin
iletken mi yoksa yalıtkan mı olduğunu belirtir. Isı enerjisi daima sıcaklığı fazla olan
maddelerden sıcaklığı az olan maddeye doğru yayılır.
SORU : 1- Kutuplarda hayat nasıl devam eder?
2- Buzdan yapılan evlerde (iglolarda) insanlar dışarıdaki sıcaklık –70 0C iken bir mum
yakarak nasıl üşümeden kalabilirler? (Etrafına göre sıcaklığı az olan maddeler ısı alırlar)
3- Kuşlar soğuk havada vücut sıcaklığını nasıl korurlar? (Kemiklerinin içinde hava dolaşır ve
tüylerini kabartırlar).
4- Kuşun tüylerinin kabarması ısı kaybına engel olur mu? (Olur)
5- Kutup ayıları çok soğuk ortamlarda vücut sıcaklıklarının nasıl korurlar? (Kalın kürkleri =
yağ tabakaları sayesinde)
6- Kışın giyilen kıyafetlerde niçin pamuk, yün ve kuş tüyü gibi malzemeler tercih edilir?
7- Yaşanılan ortamlarda belirli sıcaklıklarda tutulması gereken maddeler var mıdır, bu
maddelerin bulunulan ortamda daha uzun süre sıcak veya soğuk kalması için neler yapılabilir?
(Dondurma, gazlı içecekler bulunduğu ortama göre soğuk, çay, çorba bulunduğu ortama göre
sıcak tutulması gerekir).
8- Buzdolabı ve buzluğunun görevi nedir?
1- İletken :
Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki
boşluk çok azdır ve tanecikler düzenlidir. Isı iletkenleri kısa sürede büyük miktarda ısı
iletirler. Metaller (Bakır, alüminyum, demir,…), diğer maddelere göre ısıyı daha hızlı iletirler
ve ısı iletkenidirler.
2- İletim :
Maddelerdeki ısı akışını hızlandırmak için iletken malzemeler kullanılmasına iletim denir.
İletim olayında ısıyı iyi ileten iletken malzemeler kullanılır.
Pişirme amaçlı kullanılan araçlarda ısı iletiminin iyi olması amaçlanır. Pişirme amaçlı
kullanılan toprak ve seramik kaplarda, toprak ısıyı yavaş iletilmesine rağmen ısıyı düzgün
olarak ilettiği ve pişme kalitesini arttırdığı için bu kaplar kullanılır.
ÖRNEKLER :
1- Isı kaynağı olan ocaktan yayılan ısının tenceredeki yemeğe kısa sürede ulaşması için ısıyı
iyi ileten malzemeler kullanılır.
2- Kalorifer tesisatının yapımında ısıyı iyi ileten malzemeler kullanılır.
3- Yalıtkan :
Isıyı iyi iletemeyen maddelere ısı yalıtkanı denir. Isı yalıtkanlarını oluşturan tanecikler
arasındaki boşluk çok fazladır ve tanecikler düzensizdir. Isı yalıtkanları kısa sürede çok az
miktarda ısı iletirler. Tahta, plastik, beton, hava ısı yalıtkanıdır. Plastik köpük, cam yünü,
asbest, çift camlı pencerelerdeki hava boşluğu, termoslardaki iç ve dış yüzey arasındaki
havasız ortam ısı yalıtımı için kullanılır.
SORU : 1- Hava ısı akışını nasıl yavaşlatır?
2- Cam bardakların içinde sıcak bir sıvı varken niçin eli yakar?
3- Köpük bardakların içinde sıcak bir sıvı varken niçin eli yakmaz?
4- Tencere veya tava sapının eli yakmaması için hangi önlemler alınır?
5- Tava sapında tavadan farklı bir malzeme kullanılmasının nedeni nedir?
4- Yalıtım :
Maddelerdeki ısı akışını yavaşlatmak için yalıtkan malzemeler kullanılmasına yalıtım denir.
Maddelerde yalıtımın yapılmasının nedeni bazı maddelerin bulunduğu ortama göre sıcak,
bazılarının da soğuk tutulması gerektiği içindir.
Yalıtım için kullanılan malzemelerin ortak özelliği bu malzemelerin yapısında hava
bulunmasıdır. Hava iyi bir yalıtkandır. Çünkü havayı oluşturan tanecikler arasındaki boşluk
miktarı çok fazladır. Bu nedenle havayı oluşturan tanecikler arasındaki ısı iletimi çok yavaş
olur.
Plastik köpüğün yapısındaki boşluklarda da hava bulunduğu için plastik köpükte ısı yalıtkan
olarak kullanılır ve ısı yalıtımı sağlanır.
ÖRNEKLER :
1- Kışlık kıyafetlerin, battaniyelerin, bina yalıtım malzemelerinin içinde hava vardır.
2- Cam, plastik, köpük, kağıt, metal bardaklara sıcak çay konduğunda bir süre sonra
bardaklardaki çayların sıcaklıklarının farklı olmasının nedeni bazı bardakların ısıyı iyi iletip
içindeki çayın ısısının etrafa yayılmasını sağlaması, bazılarının da ısıyı iyi iletemeyip çayın
ısısının bardakta kalmasını sağlamasıdır. Köpükten yapılan bardakların ısıyı daha az
iletmesinin nedeni köpüğün yapısında hava boşluklarının bulunması ve ısı aktarımının yavaş
gerçekleşmesidir. Isı aktarımı bu bardakta yavaş olduğu için eli yakmaz.
3- Köpükten yapılan tabakların kullanılması.
SORU : 1- Hava ısı akışını yavaşlatmasına rağmen niçin bazı yalıtım
malzemelerinin havası boşaltılır?
2- Niçin soğuk günlerde yün ya da pamuk yorganların üzerine oturulmaz?
5- Vakum :
Bazı yalıtım malzemelerinin içindeki hava boşaltılır. Bu sayede ısı akışının hava tanecikleri
tarafından gerçekleştirilmesi engellenmiş olur. İçindeki havası boşaltılmış ortamlara vakum
denir. Vakumlanmış ortamlarda tanecikler boşaltıldığı için ısı aktarımı gerçekleşmez.
Termosların veya pencerelerde kullanılan çift camların içindeki hava boşaltılarak
(vakumlanarak) ısı yalıtımı sağlanır.
6- Yalıtım Malzemeleri :
Isı yalıtımını sağlamak için kullanılan malzemelere yalıtım malzemeleri denir. Yalıtım
malzemeleri sayesinde besin maddeleri istenilen sıcaklıklarda muhafaza edilebilir, suyun
içilme sıcaklığı sağlanır, evlerde ısı yalıtımı sağlanır.
Her yalıtım malzemesinin kullanım amacı farklıdır. Farklı bölgelerin veya bir bölge içinde
farklı yerlerin yalıtımında da farklı yalıtım malzemeleri kullanılabilir. (Duvarda, pencerede,
soğuk hava depolarında, fırınlarda farklı yalıtım malzemeleri kullanılır).
İyi bir ısı yalıtımının sağlanması için kullanılacak yalıtım malzemeleri; ısı akışını
yavaşlatmalı, çok yüksek veya çok düşük sıcaklıklara maruz kaldığında özelliğini
kaybetmemelidir.
Günlük hayatta kullanılacak yalıtım malzemeleri;
• Çevreye zarar vermemelidir.
• Ekonomik olmalıdır.
• Hafif olmalıdır.
• Yanmaz olmalıdır.
• Kolay uygulanabilmelidir.
• Zaman için de bozulup çürümemelidir, uzun ömürlü olmalıdır.
• Isı iletkenlik değerinde zamanla değişme olmamalıdır.
• Asit ve asit yağmurlarına karşı dayanıklı olmalıdır.
• Elastik olmalıdır.
• Böcek ve mikroorganizmalar tarafından tahrip edilmemelidir.
• Aşınma ve paslanma yapmamalıdır.
Yalıtım malzemeleri olarak; plastik köpük, ahşap, asbest, taş yünü, katran, cam yünü ve
silikon yünü kullanılır. (Mineral yünler = cam yünü ve taş yünü, polistiren köpük levhalar,
poliüretan köpük levhalar).
SORU : 1- Isı yalıtımı nedir?
2- Isı yalıtımının faydaları nelerdir?
3- Isı yalıtımı binanın hangi kısımlarına uygulanır?
4- Isı yalıtımı nasıl yapılır?
5- Isı yalıtımının maliyeti nasıl olmalıdır?
6- Isı yalıtımının ülkemize ve dünyaya yararları nelerdir?
7- Binalarda Isı Yalıtımının Sağlanması :
Isı yalıtımı olmayan binalarda; kışın evin içi sıcaksa ısı akışı içerden dışarı doğru, yazın evin
içi soğuksa ısı akışı dışarıdan içeri doğrudur.
Binalarda pencere (%25), tavan (çatı) (%25), tavan arası(%20), taban (kat arası = yer
döşemesi) (%15) ve bina girişinde (%25) ısı yalıtımına ihtiyaç duyulur.
Binalarda ısı yalıtımının sağlanması için;
• Dış cephe duvarlarında,
• Cam ve doğramalarda,
• Çatı ve döşemelerde,
• Tesisat borularında,
• Havalandırma kanallarında,
• Buhar iletim borularında,
• Toprakla temas eden bölümlerde ve katları ayıran bölümlerde,
• Garaj, depo gibi ısıtılmayan bölümlere bakan duvarlarda ısı yalıtımı yapılmalıdır.
Binaların doğru biçimde yalıtılmasıyla %25–50 oranında daha az yakıt kullanarak aynı
düzeyde ısınması sağlanabilir. Binanın iç kısmını dış ortamdan ayıran kapılar, pencereler,
duvarlar, çatı gibi temel bölümler binanın kışın sıcak, yazın ise serin tutulmasını sağlar. Tüm
dünyada bina yalıtımının daha iyi olabilmesi için, birçok yöntem ve malzemeden
yararlanılmaktadır. (Sıcaklık azaldıkça ısı kaybını azaltan kapı ve pencereler veya sıcak
bölgelerde kullanılan ve özel bir malzemeyle kaplı olduğu için yalnızca gün ışığını geçiren
fakat ısıyı geçirmeyen pencere camları).
Yazın parkların ya da ağaçlık alanların kent merkezlerinden daha serin, ağaç yapraklarından
buhar halinde kaybedilen su ağacın çevresindeki havanın sıcaklığında 5 °C’a kadar düşüş
sağlayabilirler. Evlere en kolay ve ucuz yalıtım ağaç dikilerek yapılabilir. Isınma ve
soğutmaya etkili bir çözüm yolu olan bu işlem, biraz uzun vadeli bir yatırım gibidir. Akıllıca
yapılmış bir planlamayla bahçeye dikilen ağaçlar, evin ısıtılması ve soğutulması için tüketilen
enerji miktarını %25 oranında azaltabilir.
Bahçeye dikilen ağaçlar, sayesinde kışın evlerin sıcak kalması sağlanırken yazın da serin
olması sağlanır. Soğuk bir yerde oturuluyor ve kışın evin sıcak olması isteniyorsa bunun için
sık dallı ve yapraklı ağaçlar tercih edilmelidir. Sıcak bölgede oturuluyor ve evin serin
tutulması isteniyorsa seyrek dallı ve yapraklı ağaçlar seçilmelidir.
8- Yalıtım ve Enerji Tüketimi :
Ev ve iş yerlerinde kullanılan yalıtım malzemeleri sayesinde sağlanan yalıtım, enerji
tüketimin azalmasına, doğal kaynakların ve onların dengesinin korunmasına ve ülke
ekonomisine katkı sağlar. Ayrıca ısı yalıtımı sayesinde daha az yakıt madde yakılacağından
atmosfere daha az karbondioksit ve diğer zararlı gazların yayılmasını sağlar ve bu sayede sera
etkisi azaltılır ve küresel ısınma önlenir.
Yalıtım sayesinde kışın yakıt malzemeleri (kömür, petrol, doğal gaz) daha az kullanılır. Yazı
ise serinlemek için elektrikli araçlar kullanılmadan rahatça yaşanabilir.
Binalarda yapılan yalıtım enerji tasarrufu sağlar. Enerji tasarrufu sayesinde rahat ve
konfordan vazgeçmeden enerji verimli şekilde kullanmak ve israf etmemektir.