Hva er varmefluks?

Varmefluks refererer til strømmen av varmeenergi.Noen ganger kalt termisk fluks, er det den beregnede strømningshastigheten for varmeenergi over en spesifisert overflate når den renner fra sted til sted.Som andre former for energi, strømmer varme ved ledning og konveksjon i retning av potensiell energidråpe mdash;temperatur i tilfelle av varmeenergi.

Når forskere måler strømmen av varme, prøver de først temperaturen på to steder som varmeenergien overføres.Varme, som alle former for energi, strømmer fra høyt til lavt potensial mdash;fra høy til lav temperatur.Jo raskere atomer eller molekyler på et middels bevegelse og vibrerer, jo høyere temperatur på det mediet og desto større er trykk som tvinger strømmen mot områder med mindre bevegelse og mindre trykk.Varmefluks, som respons på temperaturforskjeller over tid, balanserer ut temperaturen og nærmer seg en tilstand der temperaturene slutter å variere, og varmen slutter å strømme mdash;En tilstand kjent som termisk likevekt.

Gitt et stort nok volum væske, for eksempel en væske eller gass, skjer varmefluks stort sett gjennom konveksjon, ved diffusjon av atomer og molekyler.Varme strømmer fra volum der partikler beveger seg raskt til volum der partikler beveger seg sakte.Fluidpartikler beveger seg ut i kalde regioner der det er mer plass mellom tregere bevegelige partikler.Siden atomer ikke kan bevege seg i faste stoffer, utføres varme ved vibrasjonene av atomer eller molekyler i deres begrensede gitter, med ytterligere energidistribusjon på grunn av bevegelse av frie elektroner.Siden bevegelsen av frie elektroner også er et kjennetegn ved elektrisk ledning, er gode ledere av elektrisitet også gode ledere av varme.

Varmefluks på grunn av temperaturforskjeller kalles fornuftig varmefluks i motsetning til latent varmefluks, som refererer til strømmen av varme på grunn av faseendringer i mediet.Kritisk varmefluks er mengden varme som kan pumpes gjennom en gitt overflate på en gitt tid, der strømningsegenskapene til den medium endringer og mdash;en for eksempel endring i tilstanden.Når et materiale blir solid, inneholder det energi som begrenser gitterstrukturen.Ved kritisk varmefluks, ettersom en viss mengde varme pumpes inn i materialet, når den smeltepunktet eller gassovergangstemperaturen, og denne bindingsenergien frigjøres som latent varme.