1. Wymiana ciepła przez przewodzenie.

Przewodzenie ciepła dokonuje się według dwóch mechanizmów:

- interakcji molekuł o różnych poziomach energetycznych, przekazywanie energii molekuł o wyższej energii przyległym molekułą o niższej energii;

- przewodzenie w rezultacie ruchów swobodnych elektronów, odgrywa szczególne znaczenie w ciałach metalicznych, czyste metale zawierają stosunkowo dużo wolnych elektronów i dlatego są najlepszymi przewodnikami ciał.

2. Wymiana ciepła przez konwekcję, konwekcja swobodna i wymuszona.

Konwekcja odnosi się do przekazywania ciepła między powierzchnie ciała stałego a płynem(cieczą lub gazem).

Rozróżniamy konwekcje:

naturalną - następuje w wyniku niejednorodności temp w różnych obszarach płynu a tym samym różnicy gęstości płynu w tych obszarach obszarach wynikającego z tej sytuacji działania zewnętrznych sił masowych

wymuszona - następuje w wyniku działania czynników zewn. Płyn wprowadzany jest w ruch przez wiatr, wentylator, dmuchanie, pompowanie

3. Wymiana ciepła przez promieniowanie.

Przekazywanie ciepła przez promieniowanie polega na przekształceniu energii wewnętrznej w energię fal elektromagnetycznych promieniowania termicznego, które po przejściu w całości lub częściowo przez ośrodek ulega ponownej przemianie w energię wewnętrznej innego ciała.

4. Zjawisko przenikania ciała przez przegrodę zewnętrzną.

Przy istniejącej różnicy temp powietrza po obu stronach przegrody, przez przegrodę przenika strumień cieplny w kierunku od temperatury wyższej do niższej, przy czym przyjmuje się dla temperatury wewnętrznej oznaczenie ti a dla zewnętrznej tei ti>te . spadek temperatury występuje nie tylko wewnątrz przegrody ale również na jej powierzchniach. Opór przegrody przy przenikaniu ciepła składa się z 3 oporów cieplnych:

- opór przejmowania ciepła przy napływie ciepła z powietrza na powierzchnie przegrody Ri

- przy przejściu ciepła przez przegrodę powstaje opór cieplny R λ

- opór przejmowania ciepła przy odpływie ciepła z powierzchni przegrody do powietrza Re

5. Zjawisko przejmowania ciepła na powierzchni przegrody.

Przejmowaniem ciepła nazywamy wymianę ciepła między powierzchniami przegrody a powietrzem. Jest to proces bardzo skomplikowany, ponieważ powietrze jest w ciągłym ruchu.

Przejmowanie ciepła na powierzchni przegrody odbywa się w skutek promieniowania i konwekcji. Przejmowanie ciepła h_k przez konwekcje wymuszona zależy od prędkości ruchu powietrza V i od struktury przegrody

h_k = 4,36 + 3,5 V

Przejmowanie ciepła h_k przez konwekcje swobodna zależy w największym stopniu od różnicy temperatury powierzchni elementu i otaczającego go powietrza

- dla płyty ustawionej pionowo h_k = 1,98

- dla płyty ustawionej poziomo h_k = 2,50

Przejmowanie ciepła przez promieniowanie

c_1, c₂ - współczynnik promieniowania powierzchni, W/m²K⁴

c₀ - współczynnik promieniowania ciała doskonale czarnego, W/m²K⁴

t₁, t₂ - temperatura powierzchni, C^o

T₁,T₂ - temperatura powierzchni, K

6. Współczynnik przejmowania ciepła, opory przejmowania ciepła.

Współczynnik przejmowania ciepła (h_i, h_e) - to ilość strumienia ciepła przepływającego w warunkach ustalonych z ośrodka gazowego lub cieczy przez 1m² powierzchni przegrody lub przepływającego z powierzchni przegrody do ośrodka gazowego lub cieczy przy różnicy temperatury powierzchni przegrody i ośrodka równej 1K

Opór przejmowania ciepła - to odwrotność współczynnika przejmowania ciepła R_i=1/h_i R_e=1/h_e

7. Strumień cieplny, gęstość strumienia cieplnego.

Strumień cieplny - stosunek masy elementarnej ilości ciepła dQ do czasu trwania wymiany ciepła dτ Q= dQ/dτ

Gęstość strumienia cieplnego - strumień ciepła przypadający na jednostkę powierzchni wyrażony w W/m2 q=dQ/dA

8. Współczynnik przewodzenia ciepła, opór przewodzenia ciepła.

Współczynnik przewodności cieplnej λ - to gęstość strumienia ciepła przepływającego przez jednolitą warstwę materiału, jeżeli spadek temperatury Δt w stosunku do grubości warstwy d wynosi 1 K/m

Opór cieplny warstwy materiału Rλ - to stosunek grubości warstwy materiału do wartości współczynnika przewodności cieplnej tego materiału R_λ=d/λ

9. Gradient temperatury.

Gradient temperatury - to graniczna wartość ilorazu przyrostu różnicy temperatury ΔT miedzy dwiema powierzchniami izotermicznymi do długości Δn normalnej do powierzchni izotermicznej, gdy odległość maleje do zera, wyrażona w K/m

operator Hamiltona

10. Współczynnik przenikania ciepła.

W przypadku, gdy na powierzchni przegrody występują warunki brzegowe trzeciego rodzaju gęstość strumienia ciepła przewodzonego przez powierzchnię ciała równa gęstości strumienia przejmowanego na powierzchni. Przenikanie ciepła składa się za zjawisk:

- napływ ciepła z otoczenia do przegrody

- przewodzenia ciepła w przegrodzie

- odpływu ciepła z przegrody do powietrza

11. Wymagania stawiana przegrodom zewnętrznym w zakresie współczynnika przenikania ciepła.

W skład wymagań stawianym przegrodom wchodzą:

- odpowiedni współczynnik przenikania ciepła;

- odpowiednia izolacyjność przegrody;

- odpowiednia grubość przegrody;

- odpowiednia ilość porów wypełnianych powietrzem.

12. Warunki ustalone i nieustalone przenikania ciepła.

Ustalone przenikanie ciepła - temperatura w poszczególnych punktach ciała jest stała w przestrzeni pewnego czasu. W takim przypadku temperatury w poszczególnych punktach ciała określone są tylko położeniem t = f(x)

Nieustalone przenikanie ciepła - temperatura w poszczególnych punktach ciała zależy od położenia punktów i czasu t = f(
)

---