Hitanemar, virkni – Einfalt eðlisfræðilögmál
Grein/Linkur: Hvernig virkar gamaldags hitastillir
Höfundur: Lifandi Vísindi
Heimild: 
.
Þessi samsetta mynd var ekki í grein frá Lifandi vísindi
.
Mars 2026
Hvernig virkar gamaldags hitastillir
Þessi mynd var ekki í grein frá Lifandi vísindi – Mynd ht.is 26.06.2026
Gömlu hitastillarnir virka án þess að nokkur rafeindatækni komi við sögu og þeir þurfa heldur ekki rafstraum.
Þess í stað nýta þeir tilhneigingu ýmissa efna – málma, vökva eða lofttegunda – til að bregðast við breytingum á hitastigi.
Klassískt dæmi er svonefndur tvímálma hitastillir sem m.a. er að finna í brauðrist en líka t.d. við rafmagnsofna.
Slíkur hitastillir er gerður úr tveimur málmum, gjarnan kopar og járni. Þessi tveir málmar þenjast mishratt út við vaxandi hita.
Eðlisfræðingarnir kalla þetta mismundandi útþenslustuðla. Þenslustuðull járns er 0,0012 mm/°C.
Eins metra járnrör lengist sem sagt um 0,002 mm þegar það hitnar um eina gráðu. Þenslustuðull kopars er 0,017.
Þennan mismun má nýta með því að leggja saman jafnlangar þynnur úr járni og kopar. Við hækkandi hita lengist koparlengjan meira og það myndar sveigju á þynnunum. Þá hreyfingu má nýta til að rjúfa rafstraum.
Önnur algeng lausn er notuð í hitastilli á heitavatnsofni. Í þeirri gerð er lítið málmrör, fyllt með vökva eða gasi.
Þegar vökvinn eða gasið hitnar, þenst það út. Þetta veldur þrýstingi á fjöður sem smám saman lokar fyrir vatnsstreymi inn á ofninn.
Þegar kólnar í herberginu, dregst efnið í málmrörinu saman og hleypir meira vatni á ofninn.
Báðar þessar gerðir eru sem sagt alveg sjálfvirkar og hafa stjórn á hitanum á grundvelli einfalds eðlisfræðilögmáls.
Tveir málmar stjórna hitanum
Tvímálma hitastillir virkar án rafstraums eða rafeindatækni. Þegar hitinn hækkar veldur mismunandi þensla málmanna því að málmþynnan sveigist upp eða niður og kveikir eða slekkur eftir atvikum.
1. Málmar þenjast mismikið út
.
Þegar hiti í rafmagnsofni hækkar, þenst koparinn hraðar en járnið. Koparþynnan lengist því meira.
2. Þynnan svignar við upphitun
.
Þar eð koparinn lengist meira svignar samsetta þynnan upp, enda er járnþynnan ofan á. Þetta kallast tvímálma hitastillir.
3. Sveigjan slekkur og kveikir
.
Sveigjan veldur því að armurinn færist upp frá rafsnertunni og rýfur strauminn. Þegar kólnar svignar armurinn niður og opnar aftur fyrir rafstrauminn.
