गर्मी वर्तमान वह दर है जिस पर समय के साथ गर्मी हस्तांतरित होती है। क्योंकि यह समय के साथ ऊष्मा ऊर्जा का एक दर है, SI इकाई गर्मी का करंट है जूल प्रति सेकंड, या वाट (डब्ल्यू)।
गर्मी भौतिक वस्तुओं से होकर गुजरती है प्रवाहकत्त्व, गर्म कणों के साथ पड़ोसी कणों को अपनी ऊर्जा प्रदान करते हैं। वैज्ञानिकों ने सामग्री के माध्यम से गर्मी के प्रवाह का अच्छी तरह से अध्ययन किया, इससे पहले कि वे यह भी जानते थे कि सामग्री परमाणुओं से बनी थी, और गर्मी का प्रवाह उन अवधारणाओं में से एक है जो इस संबंध में सहायक थे। आज भी, हालांकि हम समझते हैं गर्मी का हस्तांतरण व्यक्तिगत परमाणुओं के संचलन से संबंधित होना, ज्यादातर स्थितियों में स्थिति के बारे में सोचने की कोशिश करना अव्यावहारिक और अस्वाभाविक है। इस तरह, और बड़े पैमाने पर वस्तु का इलाज करने के लिए वापस कदम रखना, आंदोलन के अध्ययन या भविष्यवाणी करने का सबसे उपयुक्त तरीका है गर्मी।
हीट करंट का गणित
क्योंकि गर्मी करंट प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है उष्ण ऊर्जा समय के साथ, आप इसके बारे में सोच सकते हैं कि थोड़ी मात्रा में ऊष्मा ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करते हैं, dQ (
क्यू आमतौर पर ऊष्मा ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला चर), समय की एक छोटी राशि से अधिक प्रसारित होता है, डीटी. चर का उपयोग करना एच वर्तमान गर्मी का प्रतिनिधित्व करने के लिए, यह आपको समीकरण देता है:एच = dQ / डीटी
यदि आपने प्री-कैलकुलस लिया है या गणना, आप महसूस कर सकते हैं कि इस तरह की परिवर्तन की दर एक प्रमुख उदाहरण है जब आप समय सीमा शून्य होने तक एक सीमा लेना चाहते हैं। प्रायोगिक तौर पर, आप ऐसा कर सकते हैं कि छोटे और छोटे समय के अंतराल पर ताप परिवर्तन को मापें।
ऊष्मा प्रवाह को निर्धारित करने के लिए किए गए प्रयोगों ने निम्नलिखित गणितीय संबंधों की पहचान की है:
एच = dQ / डीटी = के.ए. (टीएच - टीसी) / एल
ऐसा लगता है कि चर का एक डराने वाला सरणी हो सकता है, इसलिए चलो उन को तोड़ दें (जिनमें से कुछ पहले ही समझाया जा चुका है):
- एच: गर्मी वर्तमान
- dQ: एक समय में हस्तांतरित गर्मी की छोटी मात्रा डीटी
- डीटी: समय की छोटी राशि जिस पर dQ स्थानांतरित किया गया था
- क: सामग्री की तापीय चालकता
- ए: वस्तु का अनुभागीय क्षेत्र
- टीएच - टीसी: सामग्री में सबसे गर्म और सबसे अच्छे तापमान के बीच तापमान का अंतर
- एल: वह लंबाई जिसके पार ऊष्मा हस्तांतरित की जा रही है
समीकरण का एक तत्व है जिसे स्वतंत्र रूप से माना जाना चाहिए:
(टीएच - टीसी) / एल
यह प्रति इकाई लंबाई का तापमान अंतर है, जिसे के रूप में जाना जाता है तापमान प्रवणता.
थर्मल प्रतिरोध
इंजीनियरिंग में, वे अक्सर थर्मल प्रतिरोध की अवधारणा का उपयोग करते हैं, आर, वर्णन करने के लिए कि थर्मल इन्सुलेटर कितनी अच्छी तरह से गर्मी को सामग्री में स्थानांतरित करने से रोकता है। मोटाई की सामग्री के स्लैब के लिए एलकिसी दी गई सामग्री के लिए संबंध है आर = एल / कइस रिश्ते में जिसके परिणामस्वरूप:
एच = ए(टीएच - टीसी) / आर