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Lorsque vous sentez de la chaleur, vous ressentez essentiellement le transfert d'énergie thermique de quelque chose de chaud à quelque chose de plus froid, votre corps. Lorsque vous sentez quelque chose de froid, vous sentez le transfert d'énergie thermique dans l'autre sens: sortir de votre corps vers quelque chose de plus froid. Ce type de transfert de chaleur s'appelle la conduction. L'autre type principal de transfert de chaleur qui se produit sur Terre se produit entre fluides et est appelé convection.
Calcul du transfert de chaleur par conduction
Commencez par entrer les variables connues dans l'équation assez simple utilisée pour déterminer le taux de transfert de chaleur, q, entre deux milieux par conduction: q = (kA (Thot – Tcold)) / d. Par exemple, si k = 50 watts / mètre Celsius, A = 10 mètres ^ 2, Thot = 100 degrés Celsius, Tcold = 50 degrés Celsius et d = 2 mètres, alors q = (50 * 10 (100–50)) / 2.
Soustrayez ensuite les deux températures pour passer à travers cette partie de l’équation et obtenir la différence de température. Dans cet exemple, le calcul serait 100 degrés Celsius - 50 degrés Celsius = 50 degrés Celsius, ce qui donnerait l'équation simplifiée q = (50 * 10 (50)) / 2.
Multipliez la conductivité thermique et la surface. Alors maintenant, l'équation simplifiée est q = (500 * 50) / 2.
Multipliez le produit de la conductivité thermique et de la surface que vous avez trouvée à l'étape précédente par la différence de température pour obtenir q = 25 000/2.
Enfin, divisez le produit calculé à l'étape précédente par l'épaisseur pour obtenir q = 12 500 W.
Calcul du transfert de chaleur par convection
Commencez par entrer les variables connues dans une équation similaire pour calculer le transfert de chaleur par convection: R = kA (Tsurface – Tfluid). Par exemple, si k = 50 watts / mètres Celsius, A = 10 mètres ^ 2, Tsurface = 100 degrés Celsius et Tfluid = 50 degrés Celsius, votre équation peut alors être écrite sous la forme q = 50 * 10 (100–50).
Calculez la différence de température. Dans cet exemple, le calcul serait 100 degrés Celsius - 50 degrés Celsius = 50 degrés Celsius, ce qui donnerait q = 50 * 10 (50).
Ensuite, multipliez la conductivité thermique par la surface pour obtenir q = 500 (50).
Enfin, multipliez ce produit par la différence de température en laissant le taux de transfert d'énergie exprimé en watts. Dans cet exemple, q = 25 000 W.