Sisältö
Kun tunnet lämpöä, tunnet oleellisesti lämpöenergian siirron kuumasta toiseen kylmempään, vartaloosi. Kun tunnet jotain kylmää, tunnet lämpöenergian siirron toiseen suuntaan: kehostasi ulos jotain kylmempää. Tämän tyyppistä lämmönsiirtoa kutsutaan johtavuudeksi. Toinen maapallossa tapahtuva lämmönsiirron päätyyppi on nesteiden välillä, ja sitä kutsutaan konvektioksi.
Lämmönsiirron laskeminen johtajuudella
Aloita syöttämällä tunnetut muuttujat melko yksinkertaiseen yhtälöön, jota käytetään määrittämään lämmönsiirtonopeus q kahden väliaineen välillä johtajuudella: q = (kA (Thot – Tcold)) / d. Esimerkiksi, jos k = 50 wattia / metri celsiusta, A = 10 metriä ^ 2, Thot = 100 astetta Celsius, kylmä = 50 astetta ja d = 2 metriä, niin q = (50 * 10 (100-50)) / 2.
Seuraavaksi vähennä kaksi lämpötilaa, jotta läpi saadaan yhtälön osa ja saadaan lämpötilaero. Tässä esimerkissä laskelma olisi 100 celsiusastetta - 50 celsiusastetta = 50 celsiusastetta, mikä johtaisi yksinkertaistettuun yhtälöön q = (50 * 10 (50)) / 2.
Kerro lämmönjohtavuus ja pinta-ala. Joten nyt yksinkertaistettu yhtälö on q = (500 * 50) / 2.
Kerro edellisessä vaiheessa löydetyn lämmönjohtavuuden ja pinta-alan tuote lämpötilaerolla saadaksesi q = 25 000/2.
Lopuksi jaa edellisessä vaiheessa laskettu tuote paksuudella, jotta saadaan q = 12 500 W.
Lämmönsiirron laskeminen konvektiolla
Aloita syöttämällä tunnetut muuttujat samanlaiseen yhtälöön lämmönsiirron laskemiseksi konvektiolla: R = kA (Tsurface – Tfluid). Esimerkiksi, jos k = 50 wattia / metri celsiusta, A = 10 metriä ^ 2, Tsurface = 100 astetta ja Tfluid = 50 astetta, yhtälösi voidaan kirjoittaa seuraavasti: q = 50 * 10 (100–50).
Laske lämpötilaero. Tässä esimerkissä laskelma olisi 100 celsiusastetta - 50 celsiusastetta = 50 celsiusastetta, jolloin q = 50 * 10 (50).
Seuraavaksi kerrotaan lämmönjohtavuus pinta-alalla, jotta saadaan q = 500 (50).
Lopuksi kerro tämä tuote lämpötilaerolla, jolloin energiansiirtonopeus ilmaistaan watteina. Tässä esimerkissä q = 25 000 W.