Fourierův zákon
Fourierův zákon vysvětluje, jak se teplo šíří v materiálech. angl: Fourier's law
Říká, že teplo teče z místa, kde je tepleji, do místa, kde je chladněji. Rychlost, jakou teplo proudí, závisí na rozdílu teplot mezi těmito místy. Čím větší je rozdíl teplot, tím rychleji teplo proudí.
Fourierův zákon je základním zákonem vedení tepla, který popisuje, jak teplo proudí v materiálech.
Podle tohoto zákona je hustota tepelného toku přímo úměrná gradientu teploty. Matematicky je vyjádřen rovnicí:
q=−k∇T
kde:
- q: je vektor hustoty tepelného toku,
- k: je tepelná vodivost materiálu,
- ∇T: je gradient teploty.
Vedeni tepla
Přenos tepla, známý také jako sdílení tepla, lze rozdělit na tři hlavní způsoby:
- Vedení (kondukce) — tento způsob přenosu tepla je typický pro pevné látky.
- Záření (sálání) — zahrnuje vysílání záření a jeho následné pohlcení absorbujícím tělesem.
- Proudění (konvekce) — probíhá v plynech a kapalinách.
V reálných situacích často dochází ke kombinaci dvou nebo všech těchto způsobů přenosu tepla.
Dále můžeme přenos tepla rozdělit na:
- Ustálený (stacionární) — teplotní rozdíl mezi jednotlivými částmi tělesa je stálý, tedy nezávisí na čase.
- Neustálený (nestacionární) — teplotní rozdíly mezi jednotlivými částmi tělesa se postupně vyrovnávají.
Teplo:
Značka: Q
Jednotka SI: joule, značka J
Často používané násobky: kilojoule (kJ), megajoule (MJ), gigajoule (GJ).