Lämmönjohtavuuden laskuri

Laske lämmönjohtavuuden avulla rakenteen läpi johtuva lämpöteho kaavalla Φ = k · A · ΔT / d. Tulos watteina sekä energiana ja U-arvona.

Lämmönjohtuminen kerroksen läpi

Valitse materiaalin lämmönjohtavuus, anna pinta-ala, paksuus ja lämpötilaero. Laskuri käyttää kaavaa Φ = k · A · ΔT / d.

Tulokset

  • Tulosta
  • Linkitä

    • Lämmönjohtavuuden laskuri – Fourierin laki

    Lämmönjohtavuuden laskurilla selvität, kuinka paljon lämpöä johtuu rakenteen, kuten seinän tai eristekerroksen, läpi. Syötä materiaalin lämmönjohtavuus, pinta-ala, paksuus ja lämpötilaero, niin laskuri laskee johtuvan lämpötehon watteina, energian valitulla ajanjaksolla sekä rakenteen U-arvon. Laskuri sopii fysiikan tehtäviin ja rakennusten lämpöhäviön arviointiin.

    Fourierin lämmönjohtumisen kaava

    Tasaisessa tilanteessa kerroksen läpi johtuva lämpöteho on:

    Φ = k · A · ΔT / d

    Tässä Φ on lämpöteho (W), k materiaalin lämmönjohtavuus (W/(m·K)), A pinta-ala (m²), ΔT lämpötilaero kerroksen yli (°C tai K) ja d kerroksen paksuus (m). Lämpö siirtyy aina lämpimämmästä kylmempään.

    U-arvo eli lämmönläpäisykerroin

    Yhden kerroksen lämmönläpäisykerroin saadaan jakamalla lämmönjohtavuus paksuudella:

    U = k / d

    U-arvon yksikkö on W/(m²·K), ja se kertoo lämpötehon neliömetriä ja asteen lämpötilaeroa kohti. Mitä pienempi U-arvo, sitä parempi eriste.

    Vaiheittainen esimerkki suomalaisilla luvuilla

    Lasketaan, kuinka paljon lämpöä johtuu 10 m² seinäpinnan läpi, jossa on 200 mm mineraalivillaa, kun sisällä on +21 °C ja ulkona −4 °C.

    Vuorokaudessa tämä vastaa noin 46 W · 24 h ≈ 1,1 kWh lämpöenergiaa pelkän eristekerroksen läpi.

    Materiaalien lämmönjohtavuuksia

    Hyvien eristeiden lämmönjohtavuus on hyvin pieni, kun taas metallit johtavat lämpöä satoja kertoja tehokkaammin.

    Yksiköt

    Käytä lämmönjohtavuutta yksikössä W/(m·K), pinta-alaa neliömetreinä, paksuutta metreinä ja lämpötilaeroa asteina, jolloin lämpöteho tulee watteina. Laskuri ottaa paksuuden millimetreinä ja muuntaa sen metreiksi.

    Yleisiä virheitä

    Lukion fysiikan konteksti

    Lämmön johtuminen ja Fourierin laki kuuluvat lukion fysiikan lämpöoppiin. Aihe selittää, miksi eristeillä on suuri merkitys energiankulutukseen ja miten lämpö siirtyy rakenteiden läpi. Sama periaate on perusta U-arvojen ja rakennusten energiatehokkuuden tarkastelulle.

    Usein kysytyt kysymykset

    Mikä on Fourierin laki?
    Fourierin laki kuvaa lämmön johtumista materiaalin läpi. Tasapainotilanteessa johtuva lämpöteho on Φ = k · A · ΔT / d, jossa k on lämmönjohtavuus, A pinta-ala, ΔT lämpötilaero ja d kerroksen paksuus. Lämpöä siirtyy aina kuumemmasta kylmempään.
    Mitä lämmönjohtavuus k tarkoittaa?
    Lämmönjohtavuus k kertoo, kuinka hyvin materiaali johtaa lämpöä. Sen yksikkö on W/(m·K). Pieni arvo tarkoittaa hyvää eristettä: esimerkiksi mineraalivillalla k ≈ 0,037 W/(m·K), kun taas teräksellä se on yli 50 W/(m·K).
    Mikä on U-arvo?
    U-arvo (lämmönläpäisykerroin) kertoo, kuinka paljon lämpötehoa kulkee neliömetrin läpi yhden asteen lämpötilaerolla. Yksi kerros antaa U = k / d. Mitä pienempi U-arvo, sitä paremmin rakenne eristää. Rakentamismääräykset asettavat U-arvoille ylärajat.
    Miten paksuus vaikuttaa lämpöhäviöön?
    Johtuva lämpöteho on kääntäen verrannollinen paksuuteen: kaksinkertainen eristepaksuus puolittaa lämpöhäviön (muiden tekijöiden pysyessä samana). Tämän vuoksi eristekerroksen paksuudella on suuri merkitys lämmityskuluihin.
    Lasketaanko tällä koko seinän lämpöhäviö?
    Tämä laskuri laskee yksittäisen, tasapaksun kerroksen johtumisen. Todellinen seinä koostuu useasta kerroksesta ja pintavastuksista, jolloin kokonais-U-arvo lasketaan kerrosten lämpövastusten summasta. Tulos on silti hyvä arvio yhden eristekerroksen vaikutuksesta.
    Oliko tästä laskurista apua?

    Kokeile näitä laskureita

    MassaprosenttilaskuriMassaprosentti molaarisuudeksiTasapainovakiolaskuriGibbsin energia -laskuriProsenttiyksikkölaskuriKaltevuusprosenttiPaino muilla planeetoillaTehopainosuhteen laskuri

    Linkitä tämä laskuri

    Kopioi koodi ja liitä se omalle sivustollesi.
    Kaikki Raha ja talousPalkka- ja verolaskuritSäästö- ja budjettilaskuritAsumiskustannuslaskuritLaina- ja korkolaskuritSijoitus- ja tuottolaskuritPankki- ja maksulaskuritYritystalouden laskurit
    Kaikki Aika ja päivämäärätNimipäivätPäivälaskuritKalenteri ja viikotJuhlat ja pyhätLomakalenteritAikavyöhykkeetAikajanat ja historia
    Kaikki Auto ja liikkuminenKustannukset ja polttoaineMatka ja aikaRahoitus
    Kaikki Koti ja rakentaminenRakennus ja remonttiEnergia ja sähköBudjetti ja kustannuksetKeittiö ja reseptitPiha ja puutarha
    Kaikki YksikkömuunnoksetPituus ja painoTilavuus ja keittiöLämpö ja energiaData ja teknologiaVaatteet ja kengät
    Kaikki Matematiikka ja tiedePeruslaskentaProsentit ja suhteetMurtoluvut ja desimaalitLukujonot ja peruslaskutaitoGeometria ja muodotFunktiot ja yhtälötDerivoinnit ja integraalitMatriisit ja lineaarialgebraTilastot ja todennäköisyysTrigonometria ja hyperboliset funktiotEdistyneet laskutLukujärjestelmät ja muunnoksetFysiikkaSähkö ja elektroniikkaKemiaTietotekniikka ja data
    Kaikki Arjen hyötytyökalutTeksti ja laskentaAjan ja työn laskuritSatunnaisuusHauskat ja sosiaaliset
    Kaikki Digi- ja koodityökalutKoodausmuuntimetData-formaatitHash-generaattoritLukujärjestelmätVäritKuvat ja tiedostot
    Kaikki Terveys ja kuntoiluPaino ja mittasuhteetRavinto ja energiaLiikunta ja sykeUni ja lepoRaskaus ja hedelmällisyysTestit ja hyvinvointi
    Kaikki Viihde ja vapaa-aikaPelit ja pisteetRakkaus ja horoskoopitLemmikitNimigeneraattorit ja testitAjanhallinta & tapahtumat

    Suositut laskurit

    ALV-laskuri Prosenttilaskuri Asuntolainalaskuri Yleinen lainalaskuri Nettopalkkalaskuri Painoindeksi BMI