Obsah
Keď cítite teplo, v podstate cítite prenos tepelnej energie z niečoho horúceho na niečo chladnejšie, vaše telo. Keď cítite niečo studené, cítite prenos tepelnej energie opačným smerom: z tela do niečoho chladnejšieho. Tento typ prenosu tepla sa nazýva kondukcia. Ďalším hlavným typom prenosu tepla, ktorý sa vyskytuje na Zemi, je medzi tekutinami a nazýva sa konvekcia.
Výpočet prenosu tepla vedením
Začnite zadaním známych premenných do pomerne jednoduchej rovnice, ktorá sa používa na stanovenie rýchlosti prenosu tepla q medzi vodičmi: q = (kA (Thot – Tcold)) / d. Napríklad, ak k = 50 wattov / meter Celzia, A = 10 metrov ^ 2, Thot = 100 stupňov Celzia, Tcold = 50 stupňov Celzia a d = 2 metre, potom q = (50 * 10 (100–50)) / 2.
Potom odčítajte dve teploty, aby ste prešli touto časťou rovnice a získali teplotný rozdiel. V tomto príklade by výpočet bol 100 stupňov Celzia - 50 stupňov Celzia = 50 stupňov Celzia, výsledkom čoho by bola zjednodušená rovnica q = (50 * 10 (50)) / 2.
Vynásobte tepelnú vodivosť a plochu povrchu. Takže teraz je zjednodušená rovnica q = (500 * 50) / 2.
Vynásobte súčin tepelnej vodivosti a povrchovej plochy, ktorú ste našli v predchádzajúcom kroku, rozdielom teploty, aby ste dostali q = 25 000/2.
Nakoniec vydelte produkt vypočítaný v predchádzajúcom kroku hrúbkou, aby ste získali q = 12 500 W.
Výpočet prenosu tepla pomocou prúdenia
Začnite zadaním známych premenných do podobnej rovnice na výpočet prenosu tepla pomocou konvekcie: R = kA (Tsurface – Tfluid). Napríklad, ak k = 50 wattov / metrov Celzia, A = 10 metrov ^ 2, Tsurface = 100 stupňov Celzia a Tfluid = 50 stupňov Celzia, vaša rovnica sa dá napísať ako q = 50 * 10 (100–50).
Vypočítajte teplotný rozdiel. V tomto príklade by výpočet bol 100 stupňov Celzia - 50 stupňov Celzia = 50 stupňov Celzia, čo by viedlo k q = 50 * 10 (50).
Potom vynásobte tepelnú vodivosť povrchovou plochou, aby ste získali q = 500 (50).
Nakoniec vynásobte tento produkt teplotným rozdielom, pričom rýchlosť prenosu energie zostane vyjadrená vo wattoch. V tomto príklade q = 25 000 W.