Przewodzenie ciepła
Z Wikipedii
Przewodzenie ciepła – proces wymiany ciepła między częściami ciała o różnej temperaturze, polegający na przekazywaniu energii ruchu bezładnego cząsteczek w wyniku ich zderzeń. Proces prowadzi do wyrównania temperatury w różnych fragmentach ciała.
Za przewodnictwo cieplne nie uznaje się przekazywanie energii w wyniku uporządkowanego (makroskopowego) ruchu cząstek.
Ciepło płynie tylko wtedy, gdy występuje różnica temperatur od temperatury wyższej do temperatury niższej, a z dobrym przybliżeniem dla większości substancji ilość energii przekazanej przez jednostkę powierzchni w jednostce czasu jest proporcjonalna do różnicy temperatur, co opisuje równanie różniczkowe Fouriera:
Wzór ten dla jednorodnego przewodzenia ciepła przez cienką ściankę prostopadle do jej powierzchni w kierunku x przyjmuje postać:
gdzie:
- Q - natężenie przepływu ciepła (ilość ciepła wymieniona w jednostce czasu)
- λ - współczynnik przewodzenia ciepła
- A - powierzchnia wymiany ciepła
- T - temperatura
Dla ustalonego przepływu ciepła przez ścianę płaską, po scałkowaniu, równanie Fouriera wygląda tak:
gdzie:
- ∆T - różnica temperatur po obu stronach przewodnika ciepła
- d - grubość ścianki przewodnika ciepła
Dla ustalonego przepływu ciepła przez ściankę cylindryczną rury, przyjmuje postać:
gdzie:
- d2, d1 - odpowiednio średnica po stronie chłodniejszego i cieplejszego medium.
- L - długość rury
Przewodzenie ciepła jest jednym z trzech rodzajów cieplnego przepływu energii. Pozostałe to:
