Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Welke wet regelt de warmteoverdracht tussen massa's?

De wet voor warmteoverdracht tussen massa's is Fourier's wet van warmtegeleiding . Deze wet beschrijft de warmtestroom door een materiaal vanwege een temperatuurverschil. Het zegt:

De snelheid van warmteoverdracht door een materiaal is evenredig met het gebied van het materiaal en de temperatuurgradiënt over het materiaal, en omgekeerd evenredig met de dikte van het materiaal.

Wiskundig wordt het uitgedrukt als:

q =-ka (dt/dx)

Waar:

* Q is de snelheid van warmteoverdracht (in watt of joules per seconde)

* K is de thermische geleidbaarheid van het materiaal (in watt per meter per kelvin)

* a is het gebied van warmteoverdracht (in vierkante meter)

* dt/dx is de temperatuurgradiënt (de temperatuurverandering over de verandering in afstand)

Deze wet is van toepassing op geleiding , dat is een van de drie belangrijkste modi van warmteoverdracht (de andere twee zijn convectie en straling).

Hier is een uitsplitsing van elke wijze van warmteoverdracht:

* geleiding: Warmteoverdracht door direct contact tussen moleculen. Dit is het mechanisme dat wordt beschreven door de wet van Fourier.

* convectie: Warmteoverdracht door de beweging van vloeistoffen (vloeistoffen of gassen).

* Straling: Warmteoverdracht door elektromagnetische golven.

Hoewel de wet van Fourier de warmteoverdracht regelt door middel van geleiding, is het belangrijk op te merken dat de andere wijzen van warmteoverdracht ook een rol spelen in veel real-world situaties.