När du känner dig värme känner du väsentligen överföringen av termisk energi från något varmt till något kallare, din kropp. När du känner dig något kall känner du överföringen av termisk energi i andra riktningen: ut ur kroppen till något kallare. Denna typ av värmeöverföring kallas ledning. Den andra typ av värmeöverföring som sker på jorden är mellan vätskor och kallas konvektion.
Beräkning av värmeöverföring genom ledning
Börja med att skriva in de kända variablerna i den ganska enkla ekvationen som används för att bestämma värmeöverföringshastigheten q mellan två medier genom ledning: q = (kA (Thot-Tcold)) /d. Till exempel, om k = 50 watt /meter Celsius, A = 10 meter ^ 2, Thot = 100 grader Celsius, Tcold = 50 grader Celsius och D = 2 meter, sedan q = (50 * 10 (100-50)) /2.
Därefter subtrahera de två temperaturerna för att arbeta genom den delen av ekvationen och få temperaturskillnaden. I detta exempel skulle beräkningen vara 100 grader Celsius - 50 grader Celsius = 50 grader Celsius, vilket resulterar i den förenklade ekvationen q = (50 * 10 (50)) /2.
Multiplicera värmeledningsförmågan och ytarea. Så nu är den förenklade ekvationen q = (500 * 50) /2.
Multiplicera produkten av värmeledningsförmågan och ytarean som du hittat i föregående steg med temperaturskillnaden för att erhålla q = 25 000/2.
Slutligen dela produkten beräknad i föregående steg med tjockleken för att erhålla q = 12 500 W.
Beräkna värmeöverföring med konvektion
Börja med att ange de kända variablerna i en liknande ekvation för att beräkna värmeöverföring med konvektion: R = kA (Tsurface-Tfluid). Till exempel, om k = 50 watt /meter Celsius, A = 10 meter ^ 2, Tsurface = 100 grader Celsius och Tfluid = 50 grader Celsius, då kan din ekvation skrivas som q = 50 * 10 (100-50).
Beräkna temperaturskillnaden. I detta exempel skulle beräkningen vara 100 grader Celsius - 50 grader Celsius = 50 grader Celsius, vilket resulterar i q = 50 * 10 (50).
Därefter multipliceras värmeledningsförmågan av ytan för att erhålla q = 500 (50).
Slutligen multiplicera den här produkten med temperaturskillnaden, och lämna energiförbrukningen uttryckt i watt. I det här exemplet, q = 25.000 W.
Tips
Den andra primära metoden för värmeöverföring kallas strålning, och det här är hur värme överförs från solen till jorden i vakuumets utrymme . Ekvationen för denna typ av värmeöverföring är q = emissivitet_Stefans konstantradiationsområde (temperaturen på radiatorn ^ 4-temperaturen i omgivningen ^ 4).
