Lämpöäkkyys

Lämpöäkyvyys on käsite, jolla kuvataan, miten nopeasti tai hitaasti järjestelmä reagoi lämpötilamuutoksiin. Usein sitä käytetään synonyyminä termille lämpöinertia, jolloin tarkoituksena on kuvata luonnonilmiötä, jossa lämpötilan muutokset etenevät vain rajoitetusti järjestelmän ominaisuuksien vuoksi.

Fysiikan taustaa. Lämpöäkyvyyteen vaikuttavat kolme pääasiallista materiaalin ominaisuutta: tiheys (ρ), ominaislämpökapasiteetti (c) ja lämmönjohtavuus (k). Yleinen määritelmä lämpöinertiaan liittyen voidaan esittää I = sqrt(k ρ c). Mitä suurempi I, sitä hitaammin lämpötilamuutokset etenevät kappaleessa tai rakenteessa. Käytännössä vesi ja kallioperä omavat usein suurta lämpöäkykyä (korkea ρ ja c sekä kohtuullinen k), kun taas ilma on yleensä matalia arvoja.

Esimerkit ja vaikutukset. Lämpöäkyvyys selittää esimerkiksi sen, miksi suuret vesialtaat ja kivilouhikot vaikuttavat ympäristön lämpötilaan huomattavasti hitaammin kuin ilmakehä: ne voivat viilentyä tai lämmetä pidempään. Rakennusteollisuudessa lämpöäkyvyyden huomioiminen vaikuttaa energiatehokkuuteen, sisäilmastoon ja käyttöikään, kun suunnitellaan seiniä, eristeitä ja rakenteiden lämpötila-alia.

Sovellukset ja mittaus. Lämpöäkyvyyttä tutkitaan esimerkiksi rakennusten ja maaperän lämpötilamallinnuksessa sekä energianhallinnassa. Mittauksissa käytetään menetelmiä, kuten transientteja lämpötilan mittauksia, lämpöjohtavuuden ja spesifisen lämmön erottamiseen liittyviä kokeita sekä sekä muita laboratorio- ja kenttämenetelmiä.

Tremaus. Termiä „lämpöäkyvyys“ käytetään yleisemmin puhekielessä tai vähemmän vakiintuneesti; tavanomaisempi suomennos on lämpöinertia tai, kontekstista riippuen, lämpökapasiteetti sekä lämpöjohtavuus.