A hőterjedés fajtái, vázlatosan

A hőterjedés fajtái, vázlatosan

A hőterjedés fajtái, vázlatosan 6156 Link

 A \(\mathit{\Phi}\) hőáram 

A hőterjedés (hőátadás) kvantitatív (mennyiségi) jellemzésére szolgál a $\mathit{\Phi}$ hőáram, melynek definíciós egyenlete:

$$\mathit{\Phi}={{Q}\over {\Delta t}}$$

ahol $Q$ az átadott (átbocsátott) hőmennyiség, a $\Delta t$ pedig az eltelt idő. A hőáram jelentése tehát az időegység $(1\ \mathrm{másodperc)}$ alatt átadott hőmennyiség (energia) nagysága. Mértékegysége:

\[[\Psi]=\frac{[Q]}{[\Delta t]}=\mathrm{\frac{J}{s}}=\mathrm{W}\]

A hőáram szerencsésebb neve a hőáram-erősség lenne, de hát ez túl hosszú, macerás és talán már precízkedő.
 

 A hőterjedés módjai 

A hőterjedésnek háromféle módja van, melyeket külön részletezünk, most csak felsorolás szintjén:

  1. Hővezetés (kondukció)
  2. Hőáramlás (konvekció)
  3. Sugárzás (radiáció)
     

Hőátadás, hőátvitel

Hőátadáson a műszaki szaknyelvben azt értjük, amikor egy szilárd test érintkezik vele egy nem azonos hőmérsékletű folyadékkal vagy gázzal. Ilyenkor a hőterjedés mindenképp összetett (bonyolult) folyamat, mivel részben hővezetéssel, részben hőáramlással valósul meg (sőt, akár még hősugárzás is szerepet játszhat).

Gyakorlati példák:

  • központifűtés rendszer radiátora (mint szilárd test) érintkezik a szoba levegőjével (mint gáz)
  • központifűtés rendszer radiátora (mint szilárd test) érintkezik a benne áramló melegvízzel (mint folyadék)
  • épület fala/ablaka (mint szilárd test) érintkezik az épület belső levegőjével (gáz)
  • épület fala/ablaka (mint szilárd test) érintkezik az épület külső levegőjével (gáz)


Hőátvitelen azt értjük, amikor egy szilárd test mindkét oldalán folyadékkal/gázzal érintkezik, és azok eltérő hőmérsékletűek. A hőátvitel három részfolyamatra bontható:

  1. az egyik oldalon a szilárd test és a folyadék/gáz között hőátadás zajlik
  2. a szilárd testen belü hővezetés zajlik
  3. a túlsó oldalon a szilárd test és a folyadék/gáz között hőátadás zajlik

Gyakorlati példák:

  • központifűtés radiátor: a szilárd test a fémlemez, mely "külső" oldalán a szoba levegőjével, "belső" oldalán pedig a fűtőközeg vízzel érintjezik
  • épület fala: a szilárd fal a belső és külső levegővel érontkezik (melyek általában nem azonos hőmérsékletűek 
  • gázkazán hőcserélője az égéstérben: a szilárd test a fém csőkígyó, mely a "külső" oldalán a forró égéstermék gázzal érintkezik, "belső" oldalán pedig a fűtőközeg vízzel


Vegyük észre, hogy egy többrétegű ablak ennél is bonyolultabb eset, hiszen ott az eleve összetett hőátvitelből is több van.