熱流

その他の名前	熱電流
一般的な記号	H
SI単位	ワット
他の量からの導出	${\displaystyle H={\Delta Q \over \Delta t}={\Delta T \over R}}$

熱流または熱流は、運動が発生する物質に対する分子間の運動交換速度です。これは、熱の正味の流量として定義されます。熱流のSI 単位はワットで、これは 1 秒あたり 1ジュールの速度で表面を流れる熱量です。

伝導の場合、熱流はフーリエの法則^[1]によって次のように 定義される。

${\displaystyle {\frac {\partial Q}{\partial t}}=-k\oint _{S}{{\overrightarrow {\nabla }}T\cdot \,{\overrightarrow {dS}}}}$

どこ

${\displaystyle {\big .}{\frac {\partial Q}{\partial t}}{\big .}}$は単位時間当たりの熱伝達量[W]であり、

${\displaystyle {\overrightarrow {dS}}}$は有向表面積要素である[m ² ]

上記の微分方程式を、 1 次元形状の均質材料について、一定温度の 2 つの端点間で積分すると、熱流量は次のようになります。

${\displaystyle {\big .}{\frac {\Delta Q}{\Delta t}}=-kA{\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$

どこ

Aは断面積であり、

${\displaystyle \デルタT}$両端の温度差は

${\displaystyle \Delta x}$端の間の距離です。

熱放射の場合、熱流は次のように定義される。

${\displaystyle W=\sigma \cdot A\cdot T^{4}}$

ここで比例定数 はシュテファン・ボルツマン定数、は放射面積、は温度です。 ${\displaystyle \sigma}$${\displaystyle A}$${\displaystyle T}$

熱流は、フォノン分布全体に 1 つのフォノンのエネルギーを掛け、フォノンの群速度を掛け合わせたものと考えることもできます。特定のフォノン モードのフォノン分布は、温度とフォノンエネルギーに依存するボーズ アインシュタイン係数によって与えられます。

• 熱伝導
• 熱伝導率