熱流量

熱流率とは、ある物質において単位時間あたりに伝達される熱量であり、通常はワット（ジュール/秒）で測定されます。熱は熱の非平衡によって駆動される熱エネルギーの流れであるため、「熱流」という用語は冗長です（つまり、冗長語）。熱を蓄積された熱エネルギーと混同してはなりません。また、熱い物体をある場所から別の場所に移動することを熱伝達と呼んではなりません。ただし、「熱流」を「熱量」の意味で使うことはよくあります。^[1]

熱の流れの方程式は、熱伝導のフーリエの法則によって与えられます。

熱流量 = - (熱伝達係数) * (物体の面積) * (温度の変化) / (物質の長さ)

熱流量の計算式は次のとおりです。

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

どこ

• ${\displaystyle Q}$正味の熱（エネルギー）伝達であり、
• ${\displaystyle \Delta t}$かかる時間、
• ${\displaystyle \デルタT}$冷たい側と熱い側の温度差です。
• ${\displaystyle \Delta x}$熱を伝導する材料の厚さ（高温側と低温側の間の距離）
• ${\displaystyle k}$熱を伝導する物質の熱伝導率であり、
• ${\displaystyle A}$熱を放出する表面の表面積です。

断面積がで厚さがの材料の面間に温度差がある場合、熱は 2 つの面の間を面に対して垂直な方向に流れます。熱流量の時間変化率 は、と が小さい場合、 に比例します。温度差 で厚さが微小な極限では、これは になります。ここで、 は領域を通過する熱流量の時間変化率、は材料全体の温度勾配、は比例定数、 は材料の熱伝導率^{です。 [2]}この定数を表すために、 、、またはギリシャ文字がよく使用されます。^[要出典]マイナス記号が付いているのは、熱流量が常に負であるためです。つまり、熱は温度の高い側から低い側に流れ、その逆ではありません。^[3]${\displaystyle A}$${\displaystyle \Delta x}$${\displaystyle \デルタT}$${\displaystyle {\frac {Q}{\Delta t}}}$${\displaystyle Q}$${\displaystyle \Delta t}$${\displaystyle A\times {\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$${\displaystyle \Delta x}$${\displaystyle \デルタT}$${\displaystyle H=-kA({\frac {\Delta T}{\Delta x}})}$${\displaystyle H=({\frac {Q}{\Delta t}})}$${\displaystyle A}$${\displaystyle {\frac {\Delta T}{\Delta x}}}$${\displaystyle k}$${\displaystyle k}$${\displaystyle \lambda}$${\displaystyle \kappa}$

• 熱伝達係数
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