Varmestrøm

Hvis temperaturen på hver sin side af en skillevæg er forskellig, vil der foregå en varmeledning eller varmestrøm gennem adskillelsen fra den varme til kolde side.

Lineær varmestrøm. x i illustrationen er lig S i formlerne.

Ligningen for varmestrøm igennem en væg:

${\displaystyle \Phi \,\!=U\times \,\!A\times \,\!(T_{1}-T_{2})}$

kan også skrives som

${\displaystyle \Phi \,\!=U\times \,\!A\times \,\!\Delta \,\!T}$

kan også skrives som

${\displaystyle \Phi \,\!={\frac {k}{S}}\times \,\!A\times \,\!\Delta \,\!T}$

hvor

${\displaystyle \Phi \,\!}$ er varmestrømmen

${\displaystyle U\,}$ er transmissionskoefficienten (U-værdi, W/(m² K))

${\displaystyle k\,}$ er materialets specifikke varmeledningsevne (W·m⁻¹·K⁻¹)

${\displaystyle A\,}$ er arealet

${\displaystyle \Delta \,\!T}$ er temperaturforskellen ${\displaystyle (T_{1}-T_{2})\,}$ (dette tal skal være positivt, da en forskel i temperaturen ikke kan være negativ)

${\displaystyle S\,}$ er skillevæggens tykkelse.

Da der ikke ophobes energi i selve væggen, så må den energimængde, der strømmer gennem de respektive materialer, være lig med den energimængde, der strømmer gennem den samlede flade. Betegnes denne Φ, så vil der gælde

${\displaystyle \Delta \,\!T={\frac {\Phi \,\!}{U\times \,\!A}}}$

Udnyttes tilsvarende udtryk for de respektive materialer, så vil der ved indsættelse i udtrykket for temperaturfaldene opnås, at

${\displaystyle {\frac {\Phi \,\!}{U\times \,\!A}}={\frac {\Phi \,\!}{U_{1}\times \,\!A}}+{\frac {\Phi \,\!}{U_{2}\times \,\!A}}}$

Af dette udtryk kan den samlede vægs U-værdi således beregnes ved

${\displaystyle {\frac {1}{U}}\,\!={\frac {1}{U_{1}}}\,\!+{\frac {1}{U_{2}}}\,\!}$

Eksempel

Kurven er lidt søgt i og med at det er reciprokke værdier, der lægges sammen, men giver dog et godt billede af forholdet de tre materialers indbyrdes varmestrømsevne.

En ydermur består af 108 mm teglsten: 0,5 ${\displaystyle W/(m^{2}K)}$, 142 mm isolering: 0,03 ${\displaystyle W/(m^{2}K)}$ og 100 mm letbeton: 0,15 ${\displaystyle W/(m^{2}K)}$.

${\displaystyle {\frac {1}{U}}\,\!={\frac {0,108}{0,5}}\,\!+{\frac {0,142}{0,03}}\,\!+{\frac {0,100}{0,15}}\,\!=5,62}$

${\displaystyle U={\frac {1}{5,62}}\,\!=0,178W/(m^{2}K)}$

Er muren eksempelvis 8 x 2,5 m og temperaturforskellen 15 °, så vil varmestrømmen blive 53,4 W.

Se også

• Matematisk formel
• Lov (naturvidenskab)
• Bevis (naturvidenskab)

Eksterne Henvisninger

• formel.dk Arkiveret 12. juli 2006 hos Wayback Machine
• ISBN 87-00-46534-8

Spire Denne artikel om fysik er en spire som bør udbygges. Du er velkommen til at hjælpe Wikipedia ved at udvide den.