Тепловий потік

Теплови́й поті́к (англ. heat flux) — фізична величина, яка визначає кількість теплоти, що проходить через ізотермічну поверхню за одиницю часу, спрямована в напрямку, протилежному до градієнта температури^[4], або є похідною по часу від кількості тепла, що проходить через таку поверхню. Записується рівнянням:

${\displaystyle {\dot {Q}}={\frac {dQ}{dt}}.}$

Тепловий потік
Розмірність	${\displaystyle {\mathsf {L}}^{2}{\mathsf {M}}{\mathsf {T}}^{-3}}$
Формула	${\displaystyle {\dot {Q}}={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} t}}}$
Позначення у формулі	${\displaystyle {\dot {Q}}}$, ${\displaystyle Q}$ і ${\displaystyle t}$
Символ величини (LaTeX)	${\displaystyle \Phi }$[1] і ${\displaystyle {\dot {Q}}}$[2]
Підтримується Вікіпроєктом	Вікіпедія:Проєкт:Математика
Рекомендована одиниця вимірювання	ват[2][3], joule per secondd[2] і kilogram square metre per cubic secondd[2]

За усталеного режиму теплопередачі тепловий потік може бути виражений рівнянням:

${\displaystyle {\dot {Q}}={\frac {Q}{t}}.}$

Тепловий потік вимірюється у Вт в системі SI або у позасистемній одиниці ккал/год (1 Вт = 0,86 ккал/год). Одиниці вимірювання є тими ж, що і для потужності, однак це є різні поняття: теплова потужність стосується джерела теплової енергії, тоді як тепловий потік — процесу її передавання.

Тепловий потік, як і теплова енергія є величиною скалярною, однак тепловий потік, віднесений до одиниці площі ізотермічної поверхні, є векторною величиною і носить назву щільністю (густиною) теплового потоку, питомим тепловим потоком або тепловим навантаженням; позначається зазвичай q:

${\displaystyle {\vec {q}}={\frac {\dot {Q}}{S}}\cdot {\frac {\vec {S}}{S}}}$

Вимірюється у Вт/м² чи ккал/(м²·год). Густина теплового потоку — вектор, кожна компонента якого чисельно дорівнює кількості теплоти, що передається за одиницю часу через одиницю площі, перпендикулярної до напрямку взятої компоненти.

Густина теплового потоку — це кількість теплоти, яка проходить через одиницю площі поверхні за одиницю часу. Вимірюють з використанням датчиків теплового потоку^[5].

Див. також

• Потік енергії
• Тепловий потік Землі
• Датчик теплового потоку
• Теплопровідність

Примітки

1. Міжнародний електротехнічний словник — Міжнародна електротехнічна комісія, 1938.

   d:Track:Q1667710d:Track:Q193858
2. International Organization for Standardization 5-7 // Quantities and units — Part 5: Thermodynamics — 2 — 2019. — 16 p.

   d:Track:Q15028d:Track:Q92157468
3. 5-7.a // Quantities and units—Part 5: Thermodynamics — 1 — ISO, 2007. — 22 p.

   d:Track:Q15028d:Track:Q26711934
4. ДСТУ 3518-97 Термометрія. Терміни та визначення.
5. ДСТУ 4035-2001 (ГОСТ 25380-2001) Енергозбереження. Будівлі та споруди. Методи вимірювання поверхневої густини теплових потоків та визначення коефіцієнтів теплообміну між огороджувальними конструкціями та довкіллям.

Джерела

• Лабай В. Й. Тепломасообмін / В. Й. Лабай. — Львів: Тріада-Плюс, 1998. — 255 с.
• Чепурний М. М. Основи технічної термодинаміки / М. М. Чепурний, С. Й. Ткаченко — Вінниця: Поділля-2000, 2004. — 358 с.
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.