Скорость теплового потока - Rate of heat flow

В скорость теплового потока количество тепла, которое передается в единицу времени в некотором материале, обычно измеряется в ватт (джоули в секунду). Тепло - это поток тепловой энергии, вызванный тепловым неравновесием, так что «тепловой поток» является избыточностью (т.е. плеоназм, и то же самое для «рабочего процесса»). Не следует путать тепло с накопленной тепловой энергией, а перемещение горячего объекта из одного места в другое нельзя называть теплопередачей. Но, несмотря на все эти замечания, в обычном языке принято говорить «тепловой поток», говорить о «теплосодержании» и т. Д.^[1]

Уравнение теплового потока задается законом теплопроводности Фурье.

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

Формула для скорость теплового потока является:

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

${ displaystyle Delta Q}$ - чистая передача тепла (энергии),

${ displaystyle Delta t}$ это время,

${ displaystyle Delta T}$ разница температур между холодной и горячей сторонами,

${ displaystyle Delta x}$ толщина теплопроводящего материала (расстояние между горячей и холодной сторонами),

${ displaystyle k}$ это теплопроводность, и

${ displaystyle A}$ - площадь поверхности, излучающей тепло.

Если кусок материала с площадью поперечного сечения ${ displaystyle A}$ и толщина ${ displaystyle Delta x}$ с разницей температур ${ displaystyle Delta T}$ Между его гранями наблюдается поток тепла между двумя гранями в направлении, перпендикулярном граням. В скорость теплового потока, ${ displaystyle { frac { Delta Q} { Delta t}}}$ , для маленьких ${ displaystyle Delta Q}$ и маленький ${ displaystyle Delta t}$ , пропорциональна ${ displaystyle A times { frac { Delta T} { Delta x}}}$ . В пределе бесконечно малой толщины ${ displaystyle Delta x}$ , с разницей температур ${ displaystyle Delta T}$ , это становится ${ displaystyle H = -kA ({ frac { Delta T} { Delta x}})}$ , куда ${ Displaystyle Н (= { гидроразрыва { Delta Q} { Delta t}})}$ скорость теплового потока через площадь ${ displaystyle A}$ , ${ displaystyle { frac { Delta T} { Delta x}}}$ это температурный градиент по материалу, и ${ displaystyle k}$ , константа пропорциональности, является теплопроводность материала.^[2] Люди часто используют ${ displaystyle k}$ , ${ displaystyle lambda}$ , или греческая буква ${ displaystyle kappa}$ для представления этой константы.^[3] 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.^[4]

Скорость теплового потока - Rate of heat flow

Смотрите также

Рекомендации