Indhold
Når du føler varme, føler du i det væsentlige overførslen af termisk energi fra noget varmt til noget koldere, din krop. Når du føler noget koldt, føler du overførslen af termisk energi i den anden retning: ud af din krop til noget koldere. Denne type varmeoverførsel kaldes ledning. Den anden hovedtype af varmeoverførsel, der finder sted på Jorden, er mellem væsker og er kendt som konvektion.
Beregning af varmeoverførsel ved ledning
Start med at indtaste de kendte variabler i den forholdsvis enkle ligning, der bruges til at bestemme hastigheden for varmeoverførsel, q, mellem to medier ved ledning: q = (kA (Thot – Tcold)) / d. For eksempel, hvis k = 50 watt / meter Celsius, A = 10 meter ^ 2, Thot = 100 grader Celsius, Tcold = 50 grader Celsius, og d = 2 meter, så er q = (50 * 10 (100–50)) / 2.
Træk derefter de to temperaturer fra for at arbejde igennem den del af ligningen og få temperaturforskellen. I dette eksempel ville beregningen være 100 grader celsius - 50 grader celsius = 50 grader celsius, hvilket resulterer i den forenklede ligning q = (50 * 10 (50)) / 2.
Multiplicer den termiske ledningsevne og overfladearealet. Så nu er den forenklede ligning q = (500 * 50) / 2.
Multiplicer produktet af den varmeledningsevne og overfladeareal, du fandt i det forrige trin, med temperaturforskellen for at opnå q = 25.000 / 2.
Til sidst deler produktet beregnet i det forrige trin med tykkelsen for at opnå q = 12.500 W.
Beregning af varmeoverførsel ved konvektion
Start med at indtaste de kendte variabler i en lignende ligning for at beregne varmeoverførsel ved konvektion: R = kA (Tsurface – Tfluid). For eksempel, hvis k = 50 watt / meter Celsius, A = 10 meter ^ 2, Tsurface = 100 grader Celsius, og Tfluid = 50 grader Celsius, kan din ligning skrives som q = 50 * 10 (100–50).
Beregn temperaturforskellen. I dette eksempel ville beregningen være 100 grader celsius - 50 grader celsius = 50 grader celsius, hvilket resulterer i q = 50 * 10 (50).
Derefter multipliceres den termiske ledningsevne med overfladearealet for at opnå q = 500 (50).
Til sidst multiplicerer dette produkt med temperaturforskellen, hvorved energioverførselshastigheden er udtrykt i watt. I dette eksempel er q = 25.000 W.