F.6.4.3. Madde ve Isı Önerilen Süre: 8 ders saati Konu / Kavramlar: Isı iletkenliği, ısı yalıtkanlığı, ısı yalıtımı, ısı yalıtım malzemeleri F.6.4.3.1. Maddeleri, ısı iletimi bakımından sınıflandırır. F.6.4.3.2. Binalarda kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin seçilme ölçütlerini belirler. F.6.4.3.3. Alternatif ısı yalıtım malzemeleri geliştirir. F.6.4.3.4. Binalarda ısı yalıtımının önemini, aile ve ülke ekonomisi ve kaynakların etkili kullanımı bakımından tartışır.
Konu: Madde ve Isı
Katı-Sıvı-Gaz
Maddeyi oluşturan tanecikler hareketlidir.
Katı maddenin tanecikleri yavaş, sıvı maddenin orta, gaz maddenin ise hızlı hareket eder.
Isı alan maddenin taneciklerinin hareketi artarken, ısı veren taneciklerin hareketi de azalır.
Isı alma ve ısı verme sırasında tanecikler değişmez, sadece tanecikler arası boşluk değişir.
A- Isı Nedir
Sıcak olan maddeden soğuk olan maddeye aktarılan enerjiye ısı denir.
Isı akış yönü sıcaktan soğuğa doğrudur.
Isı Akış Yönü
Hızlı ve yavaş tanecikler birbirine çarparlar, çarpışma sonucu hızlı olan tanecik yavaşlar yavaş olan tanecik hızlanır. Taneciklerin hızları eşitleninceye kadar ısı akışı devam eder.
Isı akışı, ısı iletimidir.
Not: Sıcak maddenin verdiği ısı ile soğuk maddenin verdiği ısı birbirine eşittir.
- Kalorifer peteği üzerinde bulunan perdenin hareket etmesi,
- Suya atılan pamuk parçalarının ısındıkça hareketinin artması,
- Isıtıcı üzerindeki havanın dalgalanması,
ısı alan maddenin taneciklerinin hareketinin arttığını gösterir.
B- Isı İletkenliği
Maddelerin sıcaktan soğuğa doğru ısı geçişine ısı iletkenliği denir. Isı alışverişini engellemeyen maddeler ısı iletkenidir.
İletim yolu ile ısının yayılması
Isı iletkeni
Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir.
Metaller iyi bir ısı iletkenidir.
Isı yalıtkanı
Isıyı iletmeyen maddelere ısı yalıtkanı denir.
Isı yalıtkanı olan maddenin tanecikleri arasındaki boşluk fazladır.
Tamamen ısı yalıtkanı olan madde yoktur.
Not: Genel olarak elektriği iyi ileten maddeler ısıyı da iyi iletir.
Metallerin ısı ve elektrik iletkenlikleri benzerdir.
Ancak elmas ısı iletkeni olmasına rağmen elektrik iletkeni değildir.
Isı iletkeni ve ısı yalıtkanlarına örnekler
İletkenler
Yalıtkanlar
1
Bakır
Tahta (Ahşap)
2
Altın
Hava
3
Demir
Plastik
4
Alüminyum
Kumaş
5
Kurşun
Saman
6
Çinko
Cam yünü
7
Çelik
Plastik köpük
8
Gümüş
Bakalit
9
Metal para
Kağıt
10
Platin
Pamuk
11
Cıva
Yün
12
Titanyum
Deri
13
Sodyum
Elyaf
14
Magnezyum
Cam
15
Kalsiyum
Beton
16
Kalay
Su
17
Nikel
Katran
18
Kobalt
Silikon yünü
19
Krom
Kiremit
20
Berilyum
Gaz beton
21
Elmas
Yağ
22
Porselen
23
Tuğla
Maddelerin ısı yalıtımlarının karşılaştırılması
Boşluk > Strafor köpük > Hava > Yün > Ahşap >Kiremit > Su > Beton > Cam
C- Binalarda Isı Yalıtımı
Binanın dış cephe duvarlarında, pencere camlarında, tavan ve zemin kısımlarında ısı yalıtımı yapılır. Yalıtım sayesinde kışın üşümekten yazın ise terlemekten kurtuluruz. Binalarda yalıtım için plastik köpük, ahşap, taş yünü, katran, cam yünü ve silikon yünü kullanılır.
Taş Yünü
Yanmaz, iç ve dış duvarlarda kullanılır, uzun ömürlüdür.
Strafor köpük
Kolay yanar, iç ve dış duvarda kullanılır, uzun ömürlüdür.
Cam Yünü
Zor yanar, sıcak su borularında iç ve dış kaplamalarda kullanılır, uzun ömürlüdür.
Silikon Yünü
Zor yanar, dış duvarda kullanılır, uzun ömürlüdür.
Ahşap
Kolay yanar, iç duvarlarda kullanılır, kısa ömürlüdür.
Asbest
Yanmaz, iç ve döşemelerde kullanılır, uzun ömürlüdür.
Katran
Yanar, tavanlarda kullanılır, kısa ömürlüdür.
Not: Strafor köpük yangına karşı dayanıklı olmadığı için artık gaz beton ve cam yünü tercih edilmektedir.
Binada ısı kaybı
Isı yalıtım malzemelerinin olması gereken özellikleri
Ekonomik olmalıdır.
Yanmaya karşı dayanıklı olmalıdır.
Zamanla beraber yapısında bozulma olmamalıdır.
Mikroorganizma ve böcekler çoğalmamalıdır.
İnsan sağlığına ve doğaya zarar vermemelidir.
Çevre şartlarından olumsuz etkilenmemelidir.
Kullanımı kolay olmalıdır.
D- Binalarda Isı Yalıtımının Önemi
Aile ve ülke ekonomisine katkı sağlar.
Doğal kaynakların tükenme hızını azaltır.
İnsan sağlığını korur.
Evimiz yazın serin, kışın ise sıcak olur.
Fosil yakıt kullanımı azalmasından dolayı çevre kirliliği azalır.
Hava kirliliğine bağlı hastalıklar azalacaktır.
Bina içerisinde terleme, küflenme, boya kabarmaları olmayacaktır.
Binanın ömrünü uzatır.
Sorular
Soru 1: Yemek yapılırken çeşitli kaşıklar kullanılacaktır. Aşağıdaki kaşıklardan hangisi yemek yaparken ısıyı daha çok iletir?
A) Metal kaşık
B) Tahta kaşık
C) Plastik kaşık
D) Cam kaşık
Soru 2:Aşağıdakilerden hangisi ısı yalıtkanı değildir?
A) Cam
B) Elmas
C) Beton
D) Tahta
Soru 3:Aşağıdaki binanın hangi kısmına yalıtım yapılmaz?
A) Dış cephesine
B) Garaj kısmına
C) Depo kısımlarına
D) Aynı dairenin odaları arasına
Soru 4:Aşağıdakilerden hangisinde ısı yalıtımı yoktur?
A) Çift camlı pencere
B) Termos
C) Yünlü kazak
D) Kalorifer peteği
Soru 5:Aşağıdakilerden hangisinde ısı yalıtımı malzemelerinin özelliklerinden biri olamaz?
A) Uzun ömürlü olmalıdır
B) Isı iletkeni olmalıdır
C) Sağlıklı olmalıdır
D) Ucuz olmalıdır
Soru 6:Aşağıdakilerden durumların hangisinde ısı yalıtımı yapılmamıştır?
A) Kuşların tüylerini kabartması
B) Kutup ayılarının derilerinde yağ biriktirmesi
C) Binaların dış yüzeyinin mantolama yapılması
D) Ütünün alt kısmının metalden yapılması
Soru 7:Aşağıdakilerden hangisi binalarda yapılan ısı yalıtım çalışmalarından biri değildir?
A) Binaların dış cephesinin boyanması
B) Duvarlarda gaz beton kullanılması
C) Pencerelerde çift cam kullanılması
D) Duvarların arasına strafor köpük yerleştirilmesi