Strumień ciepła

Strumień ciepła – prędkość przepływu ciepła. Może być wyrażony przez stosunek elementarnej ilości ciepła ${\displaystyle dQ}$ do czasu trwania wymiany tej ilości ciepła ${\displaystyle dt}$ (czasu trwania przepływu elementarnej ilości ciepła), czyli jest to pochodna po czasie ilości ciepła przepływającego przez przekrój poprzeczny przegrody. Wyraża się wzorem

${\displaystyle {\dot {Q}}={\frac {dQ}{dt}}.}$

Dla stałej prędkości przepływu ciepła strumień jest wyrażony wzorem

${\displaystyle {\dot {Q}}={\frac {Q}{t}}.}$

Jego jednostką jest wat

${\displaystyle \left[{\dot {Q}}\right]={\text{W}}.}$

Jednostka jest taka sama, jak w przypadku mocy cieplnej. Jednak są to różne pojęcia, gdyż moc cieplna dotyczy źródła ciepła, podczas gdy strumień – jego przepływu.

Strumień cieplny a jego gęstość

Strumień ciepła, tak jak ciepło, jest wielkością skalarną, jednak odniesienie strumienia ciepła do jednostki pola powierzchni ${\displaystyle S}$ (ściśle zorientowanej w przestrzeni) wyraża wektor ${\displaystyle q}$ zwany gęstością strumienia ciepła

${\displaystyle {\vec {q}}={\frac {\dot {Q}}{S}}\cdot {\frac {\vec {S}}{S}},}$

gdzie ${\displaystyle {\vec {S}}}$ jest wektorem powierzchni o zwrocie zgodnym z kierunkiem przepływu ciepła. Jednostką gęstości strumienia jest wat na metr kwadratowy

${\displaystyle [{\vec {q}}]=\mathrm {\frac {W}{m^{2}}} .}$

Zobacz też

• wymiana ciepła

Bibliografia

• S. Wiśniewski, T.S. Wiśniewski: Wymiana ciepła. WNT, 1997.