Скорость теплового потока

Скорость теплового потока представляет собой количество тепла , которое передается за единицу времени в какой - то материал, обычно измеряется в ватт ( джоулей в секунду). Тепло - это поток тепловой энергии, приводимый в движение тепловым неравновесием, так что «тепловой поток» - это избыточность (т.е. плеоназм , то же самое для «рабочего потока»). 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 скорости теплового потока :

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

${\ displaystyle Q}$ - 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),

${\ displaystyle k}$ - теплопроводность , а

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

Если наблюдается кусок материала с площадью поперечного сечения и толщиной с разницей температур между его гранями, тепло течет между двумя гранями в направлении, перпендикулярном граням. Скорость время теплового потока , при малых и малых , пропорционально . В пределе бесконечно малой толщины с разницей температур это становится , где - временная скорость теплового потока через площадь , - градиент температуры в материале, а , константа пропорциональности, - теплопроводность материала. ^[2] ${\ displaystyle A}$ ${\ displaystyle \ Delta x}$ ${\ displaystyle \ Delta T}$ ${\ displaystyle {\ frac {Q} {\ Delta t}}}$ ${\ displaystyle Q}$ ${\ displaystyle \ Delta t}$ ${\ displaystyle A \ times {\ frac {\ Delta T} {\ Delta x}}}$ ${\ displaystyle \ Delta x}$ ${\ displaystyle \ Delta T}$ ${\ displaystyle H = -kA ({\ frac {\ Delta T} {\ Delta x}})}$ ${\ Displaystyle Н = ({\ гидроразрыва {Q} {\ Delta t}})}$ ${\ displaystyle A}$ ${\ displaystyle {\ frac {\ Delta T} {\ Delta x}}}$ ${\ displaystyle k}$ Люди часто используют , или греческую букву для обозначения этой константы. ^[3] Знак минус стоит 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] ${\ displaystyle k}$ ${\ displaystyle \ lambda}$ ${\ displaystyle \ kappa}$