Rubner'ın Vücut Yüzeyi Yasası

Bir cismin yüzeyi kanunu veya Richer-Rubner'ın ısı transferi kuralı olarak da bilinen Rubner'ın cismin yüzeyi yasası, fizikte ısı transferinin temel yasalarından biridir. Bu yasa, bir cisimden ısı transfer hızının o cismin yüzeyiyle orantılı olduğunu belirtir.

Bu yasa ilk olarak 1883'te Alman fizyolog Max Rubner tarafından önerildi. Rubner, hayvanların metabolizmasını inceledi ve farklı hayvanlardaki ısı kaybı oranının, daha önce birçok kişinin inandığı gibi kütleleriyle değil, yüzey alanlarıyla orantılı olduğunu fark etti.

Rubner daha sonra vücut yüzeyi yasasının yalnızca canlı organizmalar için değil, aynı zamanda çevreyle temas halinde olan ve onunla ısı alışverişinde bulunan tüm cisimler için de geçerli olduğunu tespit etti. Böylece Rubner yasası fizikteki ısı transferinin temel yasalarından biri haline geldi.

Vücut yüzeyi yasasına göre, vücuttan ısı transfer hızı Q, yüzeyi S ve vücut ile çevre arasındaki sıcaklık farkı (ΔT) ile doğru orantılıdır:
Q = kSΔT,
burada k, vücudun ve çevrenin fiziksel özelliklerine bağlı olarak ısı transfer katsayısıdır.

Rubner yasasının bilim ve teknolojide birçok pratik uygulaması vardır. Örneğin elektronik cihazlar için soğutma sistemlerinin tasarımında, binaların ve araçların enerji verimliliğinin hesaplanmasında, tıpta canlı organizmaların metabolizma hızının hesaplanmasında kullanılmaktadır.

Rubner yasasının yalnızca yaklaşık bir yasa olduğu unutulmamalıdır, çünkü vücudun şekli ve malzemesinin yanı sıra ortamdaki termal iletkenlik ve konveksiyon gibi birçok faktörü hesaba katmaz. Ancak buna rağmen, çeşitli uygulamalarda ısı transferini hesaplamak için önemli bir araç olmayı sürdürüyor ve ısı transferi ve termodinamik alanında daha ileri araştırmalar için temel oluşturuyor.

Rubner'in yüzeyler yasası, ısı transferi fizyolojisindeki en önemli yasalardan biridir. Bu yasa, bir cisim tarafından birim zamanda verilen veya emilen termal enerji miktarının yüzey alanına oranının, cismin yüzeyinin şekline ve yoğunluğuna ve ayrıca dış ortamın sıcaklığına bağlı olmadığını belirtir. çevre ve çevredeki hava. Ancak vücut yüzey alanı sabit bir değer olmayıp çevre koşulları, sıcaklık ve neme bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir. Rubner yasası, ekonomi, fizik, tıp, yarı iletken fiziği ve diğer alanlar dahil olmak üzere bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadır.