Inhoud
Wanneer je warmte voelt, voel je in wezen de overdracht van thermische energie van iets warms naar iets kouders, je lichaam. Wanneer je iets koud voelt, voel je de overdracht van thermische energie in de andere richting: uit je lichaam naar iets kouder. Dit type warmteoverdracht wordt geleiding genoemd. Het andere belangrijke type warmteoverdracht dat op aarde plaatsvindt, bevindt zich tussen vloeistoffen en staat bekend als convectie.
Warmteoverdracht berekenen door geleiding
Begin met het invoeren van de bekende variabelen in de vrij eenvoudige vergelijking die wordt gebruikt om de snelheid van warmteoverdracht, q, tussen twee mediums door geleiding te bepalen: q = (kA (Thot – Tcold)) / d. Als bijvoorbeeld k = 50 watt / meter Celsius, A = 10 meter ^ 2, Thot = 100 graden Celsius, Tcold = 50 graden Celsius en d = 2 meter, dan q = (50 * 10 (100-50)) / 2.
Trek vervolgens de twee temperaturen af om dat deel van de vergelijking te doorlopen en het temperatuurverschil te krijgen. In dit voorbeeld zou de berekening 100 graden Celsius zijn - 50 graden Celsius = 50 graden Celsius, wat resulteert in de vereenvoudigde vergelijking q = (50 * 10 (50)) / 2.
Vermenigvuldig de thermische geleidbaarheid en het oppervlak. Dus nu is de vereenvoudigde vergelijking q = (500 * 50) / 2.
Vermenigvuldig het product van de thermische geleidbaarheid en het oppervlak dat u in de vorige stap hebt gevonden met het temperatuurverschil om q = 25.000 / 2 te verkrijgen.
Deel tenslotte het in de vorige stap berekende product door de dikte om q = 12.500 W te verkrijgen.
Warmteoverdracht berekenen door convectie
Begin met het invoeren van de bekende variabelen in een vergelijkbare vergelijking om de warmteoverdracht door convectie te berekenen: R = kA (Tsurface – Tfluid). Als bijvoorbeeld k = 50 watt / meter Celsius, A = 10 meter ^ 2, Tsurface = 100 graden Celsius en Tfluid = 50 graden Celsius, dan kan uw vergelijking worden geschreven als q = 50 * 10 (100-50).
Bereken het temperatuurverschil. In dit voorbeeld zou de berekening 100 graden Celsius zijn - 50 graden Celsius = 50 graden Celsius, resulterend in q = 50 * 10 (50).
Vermenigvuldig vervolgens de thermische geleidbaarheid met het oppervlak om q = 500 (50) te verkrijgen.
Tot slot, vermenigvuldig dit product met het temperatuurverschil, waarbij de snelheid van energieoverdracht wordt uitgedrukt in watt. In dit voorbeeld is q = 25.000 W.