熱流量

ヒートフローレート[mW]
– 熱物理学的特性

熱の流れとは、温度差によって生じるエネルギー移動の測定であり、物質間の温度バランスにつながる。 この場合、エネルギーは熱と呼ばれる。 単位時間当たりにある物質から別の物質に移動する熱量が熱流であり、単位はジュール毎秒 である。 これは、一般的に電力を示すのに使われるワット[W]という単位である。
Wärmestrom Topf

熱が移動する過程は、 熱伝導(conduction)、熱流(convection)、熱放射(radiation)として行われる。

  • 熱伝導とは、固体体内、あるいは互いに接する物体間の輸送のことである。
  • 熱流は、液体や気体の媒体が熱を持ちながらパイプなどを移動するときに発生する。
  • 熱放射は赤外線領域の電磁波で構成されている。
  • ある流体からある壁を通して別の流体に熱が伝わる過程を熱伝達という。

各プロセスは独自の計算式で記述され、それによってヒートフローを計算することができる。

工学において熱流量は、熱損失の計算、熱交換器の設計、冷暖房に必要なエネルギーの決定に必要とされる。
使用される計算式は、純粋に経験的に決定された物質サイズを含んでおり、媒体の実際の特性を近似的に再現しているに過ぎない。

物質のサイズも温度に依存し、検討中のプロセス中に変化する。
そのため、正確な結果を得るためには、熱流センサーを備えた測定器が使用されます。
熱流センサーは熱電効果を利用します。
測定中、熱流によって変化する電気的変数が検出され、熱流に関する結論が得られます。