Ποιος νόμος διέπει τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ των μαζών;

Ο νόμος που διέπει τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ των μαζών είναι ο νόμος περί αγωγιμότητας του Fourier . Αυτός ο νόμος περιγράφει τη ροή θερμότητας μέσω ενός υλικού λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Δηλώνει:

Ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας μέσω ενός υλικού είναι ανάλογος προς την περιοχή του υλικού και τη κλίση της θερμοκρασίας κατά μήκος του υλικού και αντιστρόφως ανάλογη προς το πάχος του υλικού.

Μαθηματικά, εκφράζεται ως:

q =-ka (dt/dx)

Οπου:

* q είναι ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας (σε watts ή joules ανά δευτερόλεπτο)

* k είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού (σε watt ανά μέτρο ανά Kelvin)

* A είναι η περιοχή μεταφοράς θερμότητας (σε τετραγωνικά μέτρα)

* dt/dx είναι η κλίση της θερμοκρασίας (η μεταβολή της θερμοκρασίας κατά τη μεταβολή της απόστασης)

Αυτός ο νόμος ισχύει για αγωγιμότητα , που είναι ένας από τους τρεις κύριους τρόπους μεταφοράς θερμότητας (οι άλλες δύο είναι η μεταφορά και η ακτινοβολία).

Εδώ είναι μια κατανομή κάθε τρόπου μεταφοράς θερμότητας:

* Conduction: Μεταφορά θερμότητας μέσω άμεσης επαφής μεταξύ των μορίων. Αυτός είναι ο μηχανισμός που περιγράφεται από το νόμο του Fourier.

* CONVECTION: Μεταφορά θερμότητας μέσω της κίνησης υγρών (υγρά ή αέρια).

* Ακτινοβολία: Μεταφορά θερμότητας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Ενώ ο νόμος του Fourier διέπει τη μεταφορά θερμότητας μέσω της αγωγής, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι άλλοι τρόποι μεταφοράς θερμότητας παίζουν επίσης ρόλο σε πολλές πραγματικές καταστάσεις.