Innehåll
När du känner värme känner du i huvudsak överföringen av värmeenergi från något varmt till något kallare, din kropp. När du känner något kallt, känner du överföringen av värmeenergi i den andra riktningen: ur kroppen till något kallare. Denna typ av värmeöverföring kallas ledning. Den andra huvudtypen värmeöverföring som sker på jorden är mellan vätskor och kallas konvektion.
Beräkning av värmeöverföring genom ledning
Börja med att ange de kända variablerna i den ganska enkla ekvationen som används för att bestämma hastigheten för värmeöverföring, 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, då q = (50 * 10 (100–50)) / 2.
Därefter subtraheras de två temperaturerna för att arbeta igenom 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 ytytan. Så nu är den förenklade ekvationen q = (500 * 50) / 2.
Multiplicera produkten av värmeledningsförmågan och ytytan som du hittade i föregående steg med temperaturskillnaden för att erhålla q = 25.000 / 2.
Slutligen delar du produkten beräknat i föregående steg med tjockleken för att erhålla q = 12 500 W.
Beräkning av värmeöverföring genom konvektion
Börja med att ange de kända variablerna i en liknande ekvation för att beräkna värmeöverföring genom 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, 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 multiplicerar du värmeledningsförmågan med ytarean för att erhålla q = 500 (50).
Slutligen multiplicera denna produkt med temperaturskillnaden, vilket ger energiöverföringshastigheten uttryckt i watt. I detta exempel är q = 25.000 W.