Sadržaj
Kada osjetite toplinu, u suštini osjetite prijenos toplinske energije iz nečeg vrućeg na nešto hladnije, vaše tijelo. Kad osjetite nešto hladno, osjetite prijenos toplinske energije u drugom smjeru: iz vašeg tijela u nešto hladnije. Ova vrsta prijenosa topline naziva se provodljivost. Druga glavna vrsta prijenosa topline koja se događa na Zemlji je između tekućina i poznata je kao konvekcija.
Izračunavanje prijenosa topline provođenjem
Započnite unosom poznatih varijabli u prilično jednostavnu jednadžbu koja se koristi za određivanje brzine prijenosa topline, q, između dva medija provođenjem: q = (kA (Thot-Tcold)) / d. Na primjer, ako je k = 50 vati / metar Celzija, A = 10 metara ^ 2, Thot = 100 stupnjeva Celzija, Tcold = 50 stupnjeva Celzija, a d = 2 metra, tada je q = (50 * 10 (100–50)) / 2.
Zatim oduzmite dvije temperature kako biste proradili taj dio jednadžbe i dobili temperaturnu razliku. U ovom primjeru, proračun bi bio 100 Celzijevih stupnjeva - 50 Celzijevih stupnjeva = 50 Celzijevih stupnjeva, što rezultira pojednostavljenom jednadžbom q = (50 * 10 (50)) / 2.
Pomnožite toplinsku vodljivost i površinsku površinu. Dakle, sada je pojednostavljena jednadžba q = (500 * 50) / 2.
Pomnožite produkt toplinske vodljivosti i površine koju ste pronašli u prethodnom koraku s temperaturnom razlikom da biste dobili q = 25.000 / 2.
Konačno, proizvod koji je izračunat u prethodnom koraku podijelite s debljinom da biste dobili q = 12.500 W.
Izračunavanje prijenosa topline konvekcijom
Započnite unošenjem poznatih varijabli u sličnu jednadžbu da biste izračunali prijenos topline konvekcijom: R = kA (Tsurface – Tfluid). Na primjer, ako je k = 50 vata / metra Celzija, A = 10 metara ^ 2, površina površine = 100 stupnjeva Celzija, a vaša jednadžba može se zapisati kao q = 50 * 10 (100–50).
Izračunajte temperaturnu razliku. U ovom primjeru, izračun bi bio 100 stupnjeva Celzijusa - 50 stupnjeva Celzija = 50 stupnjeva Celzija, što rezultira q = 50 * 10 (50).
Zatim množite toplinsku vodljivost s površinom da biste dobili q = 500 (50).
Na kraju, pomnožite ovaj proizvod s temperaturnom razlikom, ostavljajući brzinu prijenosa energije izraženu u vatima. U ovom primjeru q = 25 000 W.