ПОТОК ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ПОВЕРХНОСТЬ

Поток тепла через поверхность

Поток тепла – это количество тепловой энергии, передаваемой в единицу времени через единицу площади поверхности. Он может происходить несколькими способами:

Проводимость

Тепло передается от более горячих частей материала к более холодным через молекулярное движение и столкновения.
Поток тепла пропорционален площади поверхности, градиенту температуры и коэффициенту теплопроводности материала.

Конвекция

Тепло передается через жидкость или газ, когда нагретая жидкость или газ движется от источника тепла к более холодной области.
Поток тепла пропорционален площади поверхности, разнице температур и коэффициенту теплопередачи.

Излучение

Тепло передается через электромагнитные волны, излучаемые поверхностью.
Поток тепла пропорционален площади поверхности, четвертой степени абсолютной температуры и коэффициенту излучения материала.

Общее уравнение потока тепла

Для плоской поверхности поток тепла можно выразить следующим общим уравнением:

“`
Q = k A (T1 – T2)
“`

где:

Q – поток тепла (Вт)
k – коэффициент теплопередачи (Вт/(м²·К))
A – площадь поверхности (м²)
T1 – температура горячей поверхности (К)
T2 – температура холодной поверхности (К)

Примеры

Тепло от плиты передается к кастрюле через проводимость.
Тепло от обогревателя передается в комнату через конвекцию.
Тепло от солнца передается на Землю через излучение.

Применение

Расчеты потока тепла используются в различных областях, таких как:

Проектирование систем отопления и охлаждения
Разработка изоляционных материалов
Оценка тепловых потерь в зданиях
Изучение теплопередачи в биологических системах