Materiaalin paksuuden vaikutus lämmönjohtumiseen

r-value

Paksumpi kerros materiaalia kasvattaa materiaalin R-arvoa eli sen resistivisyyttä johtaa lämpöä. Paksumman kappaleen läpi sama lämpömäärän eteneminen on hitaampa matkan vuoksi. Miksi kuitenkin paksu kerros eristettä pitää esimerkiksi talon sisäpuolen lämpimämpänä kuin ohut? Arkijärjellähän tämän ymmärtää. Haluaisin tietää, että mikä on lämmönsiirtymistä hidastava tekijä aineen rakennosien tasolla. Kiitos paljon kaikille, jotka viitsivät selventääm

9

310

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • BlackNemo

      Huokoisessa materiaalissa jää ilmaa eristeeseen enemmän, mitä paksumpi se on.

    • martta00

      Materiaalin sisäosissa lämpö siirtyy johtumalla. Sitä kuvataan aineominaisuudella nimeltään lämmönjohtavuus. Jos seinän paksuus on s ja lämmönjohtavuus lambda, niin sen lämmönjohtumisvastus on R" = s/lambda eli R" on sitä suurempi, mitä paksumpi seinä tai mitä alhaisempi on seinämateriaalin lambda. Lämpövirrantiheys seinän läpi on puolestaan q" = deltaT/R" (W/m^2).

      Mitä johtuminen sitten on? Se on atomi/elektronitason ilmiö, jossa lämpöenergiaa välitetään eteenpäin periaatteessa niin, että esim. seinän vasemman puoleisen kuumemman pinnan atomit alkavat suuremman lämpötilansa takia värähdellä "kovemmin" ja alkavat hissukseen "töniä" oikealla kylmemmällä puolella olevia vierusatomeita. Näin oikealla puolella olevat atomit saavat törmäyksistä lisäenergiaa, joten materiaalin lämpötila alkaa nousta ja samalla näidenkin atomien lämpöliike suurenee ja ne puolestaan välittävät energiaa yhä enemmän oikealle päin. Näin lämpöenergia pikkuhiljaa etenee kylmempään suuntaan ja jossain vaiheessa saavutetaan ns. stationääritila, jossa rakenteen lämpötilat eivät enää muutu ajan mukana. Paksussa seinässä juttu tapahtuu tietenkin hitaammin kuin ohuessa ja jos materiaalin lambda on alhainen, niin sama juttu. Alhainen lambda johtuu yleensä juurikin materiaalin huokoisuudesta ja huokosissa olevan kaasun alhaisesta lämmönjohtavuudesta.

      • kjkljkljkllj

        Kiitos taas kerran asiantuntevasta selityksestä. Onhan nuokin joskus tullut tekulla luetuksi, mutta kohta neljänkymmenen vuoden takaiset asiat tuppaavat unohtumaan, jos niitä ei käytä.


      • BlackNemo

        "Paksussa seinässä juttu tapahtuu tietenkin hitaammin kuin ohuessa"

        Siis kaiketi tarkoitat paksussa eristemateriaalissa? Ei kai välttämättä koko seinässä? Siis jos ajatellaan seinää kokonaisuutena. Oikein rakennetussa seinässä lämpö joutuu käsittääkseni siirtymään myös säteilemällä. Eikös se silloin pienennä tuon tarvittavan eristemateriaalin paksuutta, jolloin kokonaisuudessa paremmin eristävä seinä saattaa olla ohuempi. Verrattuna paksumpaan seinään, josta se lämpö pääsisi johtumalla, koko seinän läpi? Tämä siis oletuksena, että kyseessä olisi talon seinä, eikä vain pelkästään eristemateriaali.


      • 19+13
        BlackNemo kirjoitti:

        "Paksussa seinässä juttu tapahtuu tietenkin hitaammin kuin ohuessa"

        Siis kaiketi tarkoitat paksussa eristemateriaalissa? Ei kai välttämättä koko seinässä? Siis jos ajatellaan seinää kokonaisuutena. Oikein rakennetussa seinässä lämpö joutuu käsittääkseni siirtymään myös säteilemällä. Eikös se silloin pienennä tuon tarvittavan eristemateriaalin paksuutta, jolloin kokonaisuudessa paremmin eristävä seinä saattaa olla ohuempi. Verrattuna paksumpaan seinään, josta se lämpö pääsisi johtumalla, koko seinän läpi? Tämä siis oletuksena, että kyseessä olisi talon seinä, eikä vain pelkästään eristemateriaali.

        Säteilylämmön merkitys on pieni paksummissa seinämissä. Esim kattolämmitys perustuu siihen että ohut paneli ei estä säteilylämmön pääsyä huoneeseen mutta yläpuoliset eristeet estäävät sen karkaamisen ulos.


      • 19+13
        BlackNemo kirjoitti:

        "Paksussa seinässä juttu tapahtuu tietenkin hitaammin kuin ohuessa"

        Siis kaiketi tarkoitat paksussa eristemateriaalissa? Ei kai välttämättä koko seinässä? Siis jos ajatellaan seinää kokonaisuutena. Oikein rakennetussa seinässä lämpö joutuu käsittääkseni siirtymään myös säteilemällä. Eikös se silloin pienennä tuon tarvittavan eristemateriaalin paksuutta, jolloin kokonaisuudessa paremmin eristävä seinä saattaa olla ohuempi. Verrattuna paksumpaan seinään, josta se lämpö pääsisi johtumalla, koko seinän läpi? Tämä siis oletuksena, että kyseessä olisi talon seinä, eikä vain pelkästään eristemateriaali.

        Säteilylämmön merkitys on pieni paksummissa seinämissä. Esim kattolämmitys perustuu siihen että ohut paneli ei estä säteilylämmön pääsyä huoneeseen mutta yläpuoliset eristeet estäävät sen karkaamisen ulos.


      • BlackNemo
        19+13 kirjoitti:

        Säteilylämmön merkitys on pieni paksummissa seinämissä. Esim kattolämmitys perustuu siihen että ohut paneli ei estä säteilylämmön pääsyä huoneeseen mutta yläpuoliset eristeet estäävät sen karkaamisen ulos.

        Tietysti jos haluaa kattolämmityksessä maksimoida tuon lämpösäteily hyötykäyttön, niin luonnollisesti vain ohutta seinämämateriaalia lämmönlähteen eteen. Muutoinhan yhtenäinen paksumpi seinämä käyttäytyy tuossa tilanteessa juurikin martta00 kuvailemalla tavalla toimien eristeenä. Silti seinähän voi olla kokonaisuudessan vaikka kuinka paksu ja seinämämateriaali voi olla hyvinkin ohutta.

        Mutta tuota hain takaa, että talon seinässä se lämpö ensin johtuu sisältä vaikkapa kyprokkia pitkin sisemmäs, ja ennen tuota eristettä on ilmatila, josta se lämpö joutuu siirtymään säteilemällä kyprokista siihen eristeeseen, jossa johtuu eteenpäin, ja jälleen eristeen jälkeen taas ilmatilassa säteilemällä seuraavaan materiaaliin vaikkapa tiileen, josta taas johtumalla harakoille. Niin jos tuollaista seinää vertaa vaikkapa saman paksuiseen tai paksumpaan seinään jossa ei noita ilmatiloja ole, vaan lämpö johtuisi sisäseinästä - ulkoseinään eristeen läpi suoraan, ilman noita ilmavälejä. Tokihan noilla ilmaraoilla on myös tehtävänsä tuuletuksessa, mutta vaikuttavatko ne tuohon seinän kokonaiseristykseen ja jos, minkä verran siinä kompensoidaan tuota eristeen paksuutta?


    • 18+2

      Ja käytännössähän on usein niin että seinän sisäpuolella on vakiolämpötila, esim 20 astetta ja ulkopuolella samoin, esim. 0 astetta. Silloin lämpötilan muutos seinän yli on 20 astetta. Paksummassa seinässä tuo lämpötila muuttuu loivemmin eli lämpötilagradientti on pienempi. Lämmön johtuminen seinän läpi on verrannollinen tuohon lämpötilagradienttiin jolloin paksumman seinän läpi lämpöhäviö on pienempi jos materiaali on sama.

    • Laskee

      18 2 on asian ytimessä. Väännän vielä rautalangasta. Ajattele 15 cm paksuista eristettä, jonka eri puolilla on 15 asteen lämpötilaero. Eristeessä siis lämpötila laskee asteen senttimetriä kohti. Tämä lämpötilaero on suoraan verrannollinen läpi kulkevaan lämpömäärään. Yhtä paljon lämpöä kulkisi 5 cm paksun eristeen läpi, jos lämpötilaero olisi 5 astetta. Kun eristettä paksunnetaan, lämpötilaero eristeen senttimetriä kohti pienenee, jolloin lämmön johtuminen myös pienenee.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Taasko se show alkaa

      Koo osottaa taas mieltään
      Ikävä
      27
      1888
    2. Heikki Silvennoinen petti vaimoaan vuosien ajan

      Viiden lapsen isä Heikki kehuu kirjassaan kuinka paljon on pettänyt vaimoaan vuosien varrella.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      128
      1874
    3. Miksi ihmeessä nainen seurustelit kanssani joskus

      Olin ruma silloin ja nykyisin vielä rumempi En voi kuin miettiä että miksi Olitko vain rikki edellisestä suhteesta ja ha
      Ikävä
      23
      1838
    4. Persut nimittivät kummeli-hahmon valtiosihteeriksi!

      Persujen riveistä löytyi taas uusi törkyturpa valtiosihteeriksi! Jutun perusteella järjenjuoksu on kuin sketsihahmolla.
      Perussuomalaiset
      85
      1620
    5. Onko ministeri Juuso epäkelpo ministerin tehtäviensä hoitamiseen?

      Eikö hänellä ole kompetenttia hoitaa sosiaali- ja terveysministetin toimialalle kuuluvia ministerin tehtäviä?
      Perussuomalaiset
      60
      1442
    6. Sakarjan kirjan 6. luku

      Jolla korva on, se kuulkoon. Sain profetian 22.4.2023. Sen sisältö oli seuraava: Suomeen tulee nälänhätä niin, että se
      Profetiat
      20
      1256
    7. Elia tulee vielä

      Johannes Kastaja oli Elia, mutta Jeesus sanoi, että Elia tulee vielä. Malakian kirjan profetia Eliasta toteutuu kokonaan
      Helluntailaisuus
      37
      1153
    8. Avaa sydämesi mulle

      ❤ ❤❤ Tahdon pelkkää hyvää sulle Sillä ilmeisesti puhumalla Avoimesti välillämme Kaikki taas selviää Kerro kaikki, tahdo
      Ikävä
      38
      1150
    9. Söpö lutunen oot

      Kaipaan aina vaan, vaikkakin sitten yksipuolisesti.
      Ikävä
      11
      1148
    10. Nellietä Emmaa ja Amandaa stressaa

      Ukkii minnuu Emmaa ja Amandaa stressaa ihan sikana joten voidaanko me koko kolmikko hypätä ukin kainaloon ja syleilyyn k
      Isovanhempien jutut
      10
      1127
    Aihe