Przepływ ciepła — jest to ilość energii cieplnej, która jest przekazywana przez izotermicznej powierzchnię w jednostce czasu. Główną cechą tego pojęcia jest gęstość.
Instrukcja
1
Ciepło jest całkowitej energii kinetycznej cząsteczek ciała, której przejście od jednych cząsteczek do innych lub od jednego ciała do drugiego może odbywać się za pomocą trzech rodzajów transmisji: przewodności cieplnej, konwekcją i promieniowaniem cieplnym.
2
Podczas przewodzenia ciepła energia cieplna przechodzi z bardziej gorących części ciała do bardziej zimno. Intensywność jej transmisji zależy od gradientu temperatury, a mianowicie od relacji różnicy temperatur, a także powierzchni przekroju i współczynnika przewodzenia ciepła. W takim przypadku formuły do określenia strumienia ciepła q wygląda tak:q = -kS(?T/?x), gdzie:k – współczynnik przewodzenia ciepła materiału;S – powierzchnia przekroju poprzecznego.
3
Ten wzór nazywa się prawem przewodzenia ciepła Fouriera, a znak minus we wzorze wskazuje kierunek wektora strumienia cieplnego, który jest przeciwieństwem gradientu temperatury. Zgodnie z tą ustawą, zmniejszenie przepływu ciepła można osiągnąć, zmniejszając jeden z jego składników. Na przykład, można skorzystać z materiałem z innym współczynniku przewodzenia ciepła, mniejszym przekroju poprzecznym lub różnica temperatur.
4
Konwekcyjne przepływ ciepła odbywa się w gazowych i płynnych substancjach. W tym przypadku mówią o przekazywaniu energii cieplnej od nagrzewnicy do środowiska, która zależy od szeregu czynników: wielkości i kształtu elementu grzejnego, prędkości ruchu cząsteczek, gęstości i lepkości środowiska, itp. W tym przypadku stosuje się wzór Newtona:q = hS(Tae – Tcp), gdzie:h – współczynnik конвективного migracji, odblaskowe właściwości podgrzaną środowiska;S – powierzchnia elementu grzejnego;Te – temperatura elementu grzejnego;Tcp – temperatura otoczenia.
5
Promieniowanie cieplne – metoda transmisji ciepła, który jest formą promieniowania elektromagnetycznego. Wielkość strumienia ciepła przy takiej przenoszenie ciepła podlega prawo Stefana-Boltzmanna:q = ?S(T^4 – Tcp^4), gdzie:? – stała Stefana-Boltzmanna;S – pole powierzchni emitera;T – temperatura emitera;Tcp – temperatura otoczenia, absorbującego promieniowanie.
Kategoria:
Więcej
