Soojusülekanne

Soojusülekanne on soojuse levimine kõrgema temperatuuriga kehalt madalama temperatuuriga kehale. Niisugust energia kuumemast keskkonnast jahedamasse keskkonda  edasikandumise protsessi nimetatakse ka soojusvahetuseks. 

 Soojusülekande vormid 
Soojusülekanne toimub kolmel viisil: soojusjuhtivus, konvektsioon ja soojuskiirgus. Soojus levib enamasti korraga kõigis kolmes vormis.

 Soojusjuhtivus 

Soojusjuhtivuse korral kandub energia tahkistes edasi mikroskoopiliste aineosakeste vahetu kontakti teel, näiteks kristallivõre sõlmede kooskõlalise võnkumise tulemusena (osakesed ise edasi ei liigu) ja samuti vabade elektronide põrkumisega omavahel ja võresõlmedega; niisuguste põrkumistega seletub metallide hea soojusjuhtivus. Vedelikes ja gaasides kandub soojusliikumise energia edasi molekulide omavaheliste korrapäratute põrgetega (vt termiline energia).

Soojusjuhtivust kirjeldab soojusjuhtivuse seadus, mille kohaselt ajaühikus pinnaelement läbiv soojushulkENE 8. köide, 1995  
,
kus  on aine soojusjuhtivustegur ja  on temperatuuri gradiendi projektsioon pinnaelemendi  normaalile .

 Konvektsioon 

Konvektsioon on makroskoopiliste ainehulkade liikumisega kaasnev soojuse levimine vedelikus või gaasis.

Konvektiivse  soojusülekande intensiivsust tahke ja vedela või gaasilise keskkonna eralduspinnal iseloomustab soojusülekandetegur, tähis  (ehitusfüüsikas ka h) ja ühik vatt ruutmeetri ja kelvini kohta (W/(m2·K)). Seega väljendab soojusülekandetegur 
soojusvoolu vattides (soojushulka sekundis, J/s = W), mis läbib 1 m2 suurust eralduspinda keskkonnatemperatuuride 1 K erinevuse korral.

Soojustehnikas on kasutusel ka soojusläbikandetegur, tähis  k ja mõõtühik nagu soojusülekandetegurilgi W/(m2·K). Soojusläbikande puhul siirdub soojus läbi piirdetarindi (seina) ühest keskkonnast teise soojusülekande ja soojusjuhtivuse teel. Näiteks kandub soojus kõrgema temperatuuriga õhult seina pinnale, läbib seina soojusjuhtivuse teel ja kandub seina pinnalt üle madalama temperatuuriga õhule. Arvo Ots. Soojustehnika aluskursus. TTÜ kirjastus, Tallinn, 2011

Soojusläbikandeteguri tähenduses on kasutusel ka termin U-arv ja vastavalt teguri tähis U.

 Soojuskiirgus 

Soojuskiirgus on pideva spektriga elektromagnetkiirgus, mida põhjustab soojusliikumine kiirgavas kehas. Soojuskiirgus oleneb keha temperatuurist ja optilistest omadustest, eriti kiirgamis- ja neelamisvõimest. Soojus levib infrapunakiirgusena peamiselt lainepikkuste vahemikus 0,4 µm kuni 800 µm.

Viited

Kategooria:Füüsika
Kategooria:Soojustehnika