Скорость теплового потока

Термодинамическое свойство

Скорость теплового потока — это количество тепла , которое передается в единицу времени в некотором материале, обычно измеряется в ваттах ( джоулях в секунду). Тепло — это поток тепловой энергии, вызванный тепловой неравновесностью, поэтому термин «тепловой поток» является избыточным (т.е. плеоназмом ) . Тепло не следует путать с запасенной тепловой энергией, а перемещение горячего объекта из одного места в другое не следует называть теплопередачей. Однако под термином «тепловой поток» обычно подразумевают « теплосодержание ». ^[1]

Уравнение теплового потока определяется законом теплопроводности Фурье.

Скорость теплового потока = - (коэффициент теплопередачи) * (площадь тела) * (изменение температуры) / (длина материала)

Формула скорости теплового потока :

${\displaystyle {\frac {Q}{\Delta t}}=-kA{\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$

где

• ${\displaystyle Q}$– чистая передача тепла (энергии),
• ${\displaystyle \Delta t}$это затраченное время,
• ${\displaystyle \Delta T}$это разница температур между холодной и горячей сторонами,
• ${\displaystyle \Delta x}$— толщина теплопроводящего материала (расстояние между горячей и холодной сторонами),
• ${\displaystyle k}$- теплопроводность , а
• ${\displaystyle A}$– площадь поверхности, излучающей тепло.

Если наблюдать кусок материала, площадь поперечного сечения которого и толщина равны с разницей температур между его гранями, тепло течет между двумя гранями в направлении, перпендикулярном граням. Временная скорость теплового потока , для малых и малых , пропорциональна . В пределе бесконечно малой толщины при разнице температур это становится , где – скорость потока тепла через площадь во времени , – градиент температуры по материалу, а – константа пропорциональности – теплопроводность материала . ^[2] Для обозначения этой константы часто используют , или греческую букву . ^{[ нужна цитата ]} Знак минус присутствует, потому что скорость теплового потока всегда отрицательна — тепло течет от стороны с более высокой температурой к стороне с более низкой температурой, а не наоборот. ^[3] ${\displaystyle A}$ ${\displaystyle \Delta x}$ ${\displaystyle \Delta T}$ ${\displaystyle {\frac {Q}{\Delta t}}}$ ${\displaystyle Q}$ ${\displaystyle \Delta t}$ ${\displaystyle A\times {\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$ ${\displaystyle \Delta x}$ ${\displaystyle \Delta T}$ ${\displaystyle H=-kA({\frac {\Delta T}{\Delta x}})}$ ${\displaystyle H=({\frac {Q}{\Delta t}})}$ ${\displaystyle A}$ ${\displaystyle {\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$ ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle \lambda }$ ${\displaystyle \kappa }$

Смотрите также

• энергетический портал

• Коэффициент теплопередачи
• Теплопередача
• Теплопроводность
• Теплопроводность
• Поток горячего воздуха
• Ватт
• Поток

Рекомендации

1. http://webserver.dmt.upm.es/~isidoro/bk3/c11/Heat%20and%20mass%20transfer.pdf ^{[ пустой URL-адрес PDF ]}
2. «52.09 -- Теплопроводность в различных металлических стержнях» . веб.физика.ucsb.edu . Проверено 7 мая 2019 г.
3. «Операции подразделения в пищевой промышленности - Р.Л. Эрл». nzifst.org.nz . Проверено 7 мая 2019 г.