Скорость теплового потока — это количество тепла , которое передается за единицу времени в некотором материале, обычно измеряется в ваттах ( джоулях в секунду). Тепло — это поток тепловой энергии, вызванный термической неравновесностью, поэтому термин «тепловой поток» является избыточностью (т. е. плеоназмом ). Тепло не следует путать с накопленной тепловой энергией, и перемещение горячего объекта из одного места в другое не следует называть теплопередачей. Однако принято говорить «тепловой поток», имея в виду « содержание тепла ». [1]
Уравнение теплового потока определяется законом теплопроводности Фурье.
Скорость теплового потока = - (коэффициент теплопередачи) * (площадь тела) * (изменение температуры) / (длина материала)
Формула скорости теплового потока :
где
Если наблюдается кусок материала, площадь поперечного сечения которого равна , а толщина равна , с разницей температур между его гранями, тепло течет между двумя гранями в направлении, перпендикулярном граням. Скорость потока тепла во времени , , для малых и малых , пропорциональна . В пределе бесконечно малой толщины , с разницей температур , это становится , где — скорость потока тепла во времени через площадь , — градиент температуры по всему материалу, а — константа пропорциональности, — теплопроводность материала. [2] Люди часто используют , , или греческую букву для обозначения этой константы. [ необходима цитата ] Знак минус стоит потому, что скорость потока тепла всегда отрицательна — тепло течет со стороны с более высокой температурой к стороне с более низкой температурой, а не наоборот. [3]