Innhold
Når du føler deg varme, føler du egentlig overføringen av termisk energi fra noe varmt til noe kaldere, kroppen din. Når du føler noe kaldt, føler du overføringen av termisk energi i den andre retningen: ut av kroppen din til noe kaldere. Denne typen varmeoverføring kalles ledning. Den andre hovedtypen av varmeoverføring som skjer på jorden er mellom væsker og er kjent som konveksjon.
Beregne varmeoverføring ved ledning
Begynn med å legge inn de kjente variablene i den ganske enkle ligningen som brukes til å bestemme hastigheten for varmeoverføring, q, mellom 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.
Trekk deretter de to temperaturene fra for å arbeide gjennom den delen av ligningen og få temperaturforskjellen. I dette eksemplet ville beregningen være 100 grader Celsius - 50 grader Celsius = 50 grader Celsius, noe som resulterer i den forenklede ligningen q = (50 * 10 (50)) / 2.
Multipliser varmeledningsevnen og overflaten. Så nå er den forenklede ligningen q = (500 * 50) / 2.
Multipliser produktet av varmeledningsevnen og overflatearealet du fant i forrige trinn med temperaturforskjellen for å oppnå q = 25.000 / 2.
Til slutt deler du produktet beregnet i forrige trinn med tykkelsen for å oppnå q = 12 500 W.
Beregne varmeoverføring ved konveksjon
Begynn med å legge inn de kjente variablene i en lignende ligning for å beregne varmeoverføring ved konveksjon: 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 ligningen din skrives som q = 50 * 10 (100–50).
Beregn temperaturforskjellen. I dette eksemplet ville beregningen være 100 grader Celsius - 50 grader Celsius = 50 grader Celsius, noe som resulterer i q = 50 * 10 (50).
Deretter multipliserer du den termiske ledningsevnen med overflaten for å oppnå q = 500 (50).
Til slutt multipliser dette produktet med temperaturforskjellen, og la energioverføringshastigheten være uttrykt i watt. I dette eksemplet er q = 25.000 W.