Praca Magisterska - tomasz strek home page

Strumień ciepła, tak jak i ciepło jest wielkością skalarną, która po odniesieniu do jednostki pola
powierzchni A jest nazywana gęstością strumienia ciepła 2. Gęstość ta jest wektorem
prostopadłym do powierzchni izotermicznej, skierowany zgodnie ze spadkiem temperatury.
Równa jest ona stosunkowi elementarnego strumienia ciepła do elementarnego pola
powierzchni , przez którą strumień ten przepływa:
a w zapisie wektorowym
, (2.5)
· . (2.6)
Wymiana ciepła realizowana jest na trzy róŜne pod względem fizycznym sposoby:
przewodzenie, konwekcje i radiację wymiany ciepła.
Przewodnictwo polega na przekazywaniu energii wewnętrznej między bezpośrednio
stykającymi się częściami lub większa ich ilością. Ciała stałe przekazują energię drgań atomów
w sieci krystalicznej i ruch swobodnych elektronów, natomiast w płynach przekazywana jest
energia kinetyczna atomów i cząsteczki. Jedynie przez przewodzenie odbywa się wymiana
ciepła w ciałach stałych nieprzenikliwych dla promieniowania termicznego oraz w płynach, gdy
nie występują przemieszczenia względem siebie makroskopowych części płynu [1].
Konwekcja jest to ruch makroskopowych części płynu o róŜnych temperaturach, która
występuje w przestrzeni ograniczonej (zbiornik) lub w przestrzeni nieograniczonej (przy
opływie zewnętrznej powierzchni ciała stałego). Konwekcja łączy się z przewodzeniem ciepła
w płynach i moŜna ja podzielić na konwekcje swobodna i ustaloną (wymuszoną) [1].
Radiacyjna wymiana ciepła powstaje gdy ilość energii wyprodukowanej jest róŜna od
ilości energii pochłoniętej przez powierzchnię. Radiacyjna wymiana ciepła nie odbywa się
między ciałami stykającymi się, lecz między ciałami rozdzielonymi ośrodkiem przenikliwym
dla promieniowania termicznego lub nawet próŜnią [1].
6