Matematika/Zagreb

Pretraživanje na karti

Fizika

Kondukcija topline

Autor Lovro |

|

|

Kondukcija topline

Kondukcija topline ili termalna kondukcija je spontani prijenos toplinske energije kroz tvar, iz područja više temperature u područje niže temperature, i stoga djeluje u svrhu izjednačavanja temperaturnih razlika.

Toplinska energija, u obliku kontinuiranih slučajnih gibanja tvarnih čestica, se prenosi istim silama koje djeluju na održavanje strukture same tvari, te se stoga može reći da se giba 'fizičkim' kontaktom čestica.

Valja uočiti da se toplina također može prenijeti toplinskim zračenjem i/ili konvekcijom, i često se više ovih procesa odvija u pojedinoj situaciji.

Zakon toplinske kondukcije, poznat i kao Fourierov zakon, iskazuje da je vremenska učestalost (tj. brzina) prijenosa topline kroz materijal proporcionalna negativnom gradijentu temperature te površini pod pravim kutovima, na taj gradijent, kroz koju toplina protječe:

$frac{partial Q}{partial t} = -k oint_S{nabla T cdot ,dS}$

gdje je

Q količina prenešene topline,

t proteklo vrijeme,

k vodljivost materijala. (ovaj faktor obično varira s temperaturom, ali varijacija može biti mala, nad nekim značajnim opsegom temperatura, za neke materijale.),

S površina kroz koju toplina protječe,

T temperatura.

Linearni tok topline

Gornja diferencijalna jednadžba, kad je integrirana za jednostavne linearne situacije (vidi dijagram), kada postoji uniformno raspodijeljena temperatura duž jednakih površina savršeno izoliranih strana, daje brzinu toka topline između krajeva površine kao:: $frac{Delta Q}{Delta t} = -k A frac{Delta T}{Delta x}$ gdje je

A površina presječenog područja,

ΔT temperaturna razlika između krajeva,

Δx udaljenost među krajevima.

Ovaj zakon predstavlja osnovu za izvod toplinske jednadžbe. R-vrijednost je jedinica toplinskog otpora, recipročna vodljivosti. Ohmov zakon je električki analogon Fourierovog zakona.

Koeficijent prolaska topline U

Koeficijent prolaska topline U [W/(m² K)]iznosi:

$big. U = frac{k}{Delta x}, quad$

Fourierov zakon se može isto izraziti kao:

$big. frac{Delta Q}{Delta t} = U A, (-Delta T).$

Suprotna vrijednost koeficijentu prolaska topline je toplinski otpor, za kojeg vrijedi:

$big. R = frac{1}{U} = frac{Delta x}{k} = frac{A, (-Delta T)}{frac{Delta Q}{Delta t}}, quad$

Toplinski otpor se koristi ako toplina prolazi kroz više slojeva materijala različitih fizikalnih svojstava. Tada vrijedi:

$big. frac{1}{U} = frac{1}{U_1} + frac{1}{U_2} + frac{1}{U_3}+ cdots$

Fourierov zakon za višeslojnu toplinsku izolaciju je:

$big. frac{Delta Q}{Delta t} = frac{A,(-Delta T)}{frac{Delta x_1}{k_1} + frac{Delta x_2}{k_2} + frac{Delta x_3}{k_3}+ cdots}.$

Imate pitanje? Postavite ga ovdje! Postavite pitanje

Komentari (0)

Napišite komentar

Ažurirano (Nedjelja, 04 Prosinac 2011 00:56)

Istaknite svoj oglas i povećajte posjećenost do 6 puta

Stranica Moje Instrukcije za vrijeme školske godine bilježi preko 100 000 posjeta mjesečno, stoga nemojte propustiti priliku i popunite svoje slobodne termine s nama.

Imate objavljen oglas, istaknite ga:

prijavite se na stranicu
na oglasu kliknete na "Istaknite svoj oglas"
sljedite jednostavne upute

Detaljniji opis i cjenik

Pišite lekcije i povećajte posjećenost svog oglasa

Pišite kratke lekcije i pomognite djeci u njihovoj potrazi za znanjem, a vaš oglas će biti prikazan u vrhu lekcije koju ste napisali. Na taj način možete i jednostavno dogovoriti instrukcije umjesto da vas traže preko tražilice u moru ostalih instruktora.

Detaljnije

Predajte novi oglas Istaknite svoj oglas i povećajte posjećenost do 6 puta

Novo! Imate pitanje? Postavite ga ovdje! Postavite pitanje Instruktori, odgovarajte na pitanja, jer su odgovori i komentari povezani sa Vašim oglasom

Trenutno aktivnih Gostiju: 108 i Članova: 1