Prestup tepla

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Prestup tepla je fyzikálny jav, pri ktorom dochádza na rozhraní dvoch látok s rôznou teplotou k preneseniu tepla z jednej látky do druhej. Ide o zvláštny prípad vedenia tepla.

Súčiniteľ prestupu tepla[upraviť | upraviť zdroj]

Za ustáleného stavu je možné pozorovať rozdelenie teplôt podobné ako na obrázku, kde je šírka steny, je teplota látky pred stenou a je teplota látky za stenou, pričom . Na rozhraní kvapaliny a pevnej látky sa vytvára tzv. medzná vrstva, v ktorej docháza k prudkej zmene teploty, tzv. tepelný skok.

Množstvo tepla, ktoré prejde za čas plochou z látky o teplote do steny o teplote je možné vyjadriť tzv. Newtonovým vzťahom

,

kde konštanta úmernosti sa nazýva koeficient (súčiniteľ) prestupu tepla, fyzikálny rozmer [W.m−2.K−1].

Pre hustotu tepelného toku platí

Hustota tepelného toku [W.m−2] je teda úmerná teplotnému rozdielu, tak ako v prípade vedenia tepla.

Koeficient (súčiniteľ) prestupu tepla hrá pri posudzovaní prestupu tepla rozhraním veľkú úlohu.

Tento koeficient je závislý od celého radu veličin, ktoré sú charakteristické pre danú látku a daný stav prúdenia. Nejde teda o materiálovú konštantu (ako napr. súčiniteľ tepelnej vodivosti)

Napr. sa ukazuje, že na súčiniteľ prestupu tepla má pri ustálenom turbulentnom prúdení kvapaliny dlhou hladkou rúrou vplyv priemer rúry , rýchlosť prúdenia kvapaliny , tepelná vodivosť kvapaliny , merná tepelná kapacita , viskozita a hustota kvapaliny , tzn. .

Hodnota súčiniteľa je obvykle určovaná experimentálne.

Prenikanie tepla[upraviť | upraviť zdroj]

Prechod tepla stenou

Ak prechádza tepelný tok určitou prekážkou, hovorí sa o prenikaní tepla. Prenikanie (prechod) tepla je možné považovať za postupnosť prestupov.

Pri ustálenom prúdení rovinnou stenou platí

,

kde je súčiniteľ tepelnej vodivosti.

Tieto rovnice je možné upraviť do tvaru

Sčítaním rovníc dostaneme

,

kde predstavuje koeficient (súčiniteľ) prenikania (prechodu) tepla.

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Přestup tepla na českej Wikipédii (číslo revízie nebolo určené).