Przepływ ciepła

Przepływ ciepła [mW]
– właściwość termofizyczna

Przepływ ciepła jest miarą transferu energii spowodowanego różnicą temperatur i prowadzi do wyrównania temperatury między substancjami. W tym kontekście energia jest określana jako ciepło.

Ilość ciepła przenoszona z jednej substancji do drugiej w jednostce czasu to przepływ ciepła z jednostką miary dżul na sekundę [J/s].
Odpowiada to jednostce miary wat [W], która jest zwykle używana do oznaczania mocy.

Procesy, w których ciepło jest przenoszone, odbywają się jako przewodzenie ciepła (przewodzenie), przepływ ciepła (konwekcja) lub promieniowanie cieplne (promieniowanie).

  • Przewodzenie ciepła to transport ciepła wewnątrz ciał stałych lub między ciałami, które stykają się ze sobą.
  • Przepływ ciepła ma miejsce, gdy ciekłe lub gazowe media przemieszczają się na przykład przez rury i zabierają ze sobą ciepło.
    Promieniowanie cieplne składa się z fal elektromagnetycznych w zakresie podczerwieni.
  • Proces, w którym ciepło jest przenoszone z przepływającego medium przez ścianę do innego przepływającego medium, znany jest jako transfer ciepła.

Każdy proces jest opisany własnym wzorem, który można wykorzystać do obliczenia przepływu ciepła.

W technologii wartość ta jest wymagana do obliczania strat ciepła, projektowania wymienników ciepła i określania zapotrzebowania na energię do chłodzenia i ogrzewania. Stosowane wzory zawierają czysto empirycznie określone wartości materiałowe, które jedynie przybliżają rzeczywiste właściwości medium.

Zmienne materiałowe są również zależne od temperatury i zmieniają się podczas rozważanych procesów. Dlatego też w celu uzyskania dokładnych wyników stosuje się urządzenia pomiarowe z czujnikami przepływu ciepła. Czujniki przepływu ciepła wykorzystują efekty termoelektryczne. Podczas pomiaru rejestrowane są zmienne elektryczne, które zmieniają się w określony sposób w wyniku przepływu ciepła, co pozwala na wyciągnięcie wniosków na temat przepływu ciepła.