Quand vous sentez de la chaleur, vous sentez essentiellement le transfert de l'énergie thermique de quelque chose de chaud à quelque chose de plus froid, votre corps. Lorsque vous sentez quelque chose de froid, vous sentez le transfert de l'énergie thermique dans l'autre sens: de votre corps dans quelque chose de plus froid. Ce type de transfert de chaleur est appelé conduction. L'autre type principal de transfert de chaleur qui se produit sur Terre est entre les fluides et est connu sous le nom de convection.
Calculer le transfert de chaleur par conduction
Commencez par entrer les variables connues dans l'équation assez simple utilisée pour déterminer le taux de transfert de chaleur, q, entre deux milieux par conduction: q = (kA (Thot-Tcold)) /d. Par exemple, si k = 50 watts /mètre Celsius, A = 10 mètres ^ 2, Thot = 100 degrés Celsius, Tcold = 50 degrés Celsius et d = 2 mètres, alors q = (50 * 10 (100-50)) /2.
Ensuite, soustrayez les deux températures pour travailler dans cette partie de l'équation et obtenir la différence de température. Dans cet exemple, le calcul serait de 100 degrés Celsius - 50 degrés Celsius = 50 degrés Celsius, résultant en l'équation simplifiée q = (50 * 10 (50)) /2.
Multiplier la conductivité thermique et la superficie. Donc maintenant l'équation simplifiée est q = (500 * 50) /2.
Multipliez le produit de la conductivité thermique et de la surface que vous avez trouvé à l'étape précédente par la différence de température pour obtenir q = 25,000 /2.
Enfin, divisez le produit calculé à l'étape précédente par l'épaisseur pour obtenir q = 12 500 W.
Calculer le transfert de chaleur par convection
Commencez par entrer les variables connues dans une équation similaire pour calculer le transfert de chaleur par convection: R = kA (Tsurface-Tfluid). Par exemple, si k = 50 watts /mètres Celsius, A = 10 mètres ^ 2, Tsurface = 100 degrés Celsius, et Tfluid = 50 degrés Celsius, alors votre équation peut être écrite comme q = 50 * 10 (100-50).
Calculez la différence de température. Dans cet exemple, le calcul serait de 100 degrés Celsius - 50 degrés Celsius = 50 degrés Celsius, résultant en q = 50 * 10 (50).
Ensuite, multipliez la conductivité thermique par la surface pour obtenir q = 500 (50).
Enfin, multipliez ce produit par la différence de température, en laissant le taux de transfert d'énergie exprimé en watts. Dans cet exemple, q = 25 000 W.
Astuce
L'autre méthode principale de transfert de chaleur s'appelle le rayonnement, et c'est ainsi que la chaleur est transférée du soleil à la Terre dans le vide de l'espace. . L'équation pour ce type de transfert de chaleur est q = emissivity_Stefan's area_radiation (température du radiateur ^ 4-température de l'environnement ^ 4).
