Varmekonduksjon

Varmekonduksjon, varmeleiing eller termisk konduksjon er spontan overføring av varmeenergi gjennom eit stoff frå eit område med høgare temperatur til eit område med lågare temperatur, og fungerer derfor med å jamne ut temperaturskilnader.

Varmenergi er ei form for kontinuerleg, tilfeldig rørsle for partiklane i eit stoff og dei flyttar seg på grunn av dei same coulombkreftene som held stoffet saman, så ein kan seie at dei flyttar seg med å ha fysisk kontakt seg i mellom.

Varme kan òg overførast via varmestråling og konveksjon (omrøring), og ofte har ein meir enn ein av desse prosessane samstundes.

Varmekonduksjonslova, eller Fourier si lov, seier at tida det tar å overføre varme gjennom eit stoff er proporsjonal til den negative temperaturgradienten og til det rettvinkla området i forhold til gradienten som varmen strøymer gjennom:

${\frac {\partial Q}{\partial t}}=-k\oint _{S}{\nabla T\cdot \,dS}$

der

Q er mengde med varme som vert overført

t er tida det tar

k er stoffet si varmeleiingsevne (denne varierer generelt med temperaturen, men variasjonen er liten for små temperaturendringar for ei rekkje vanlege stoff),

S er flata som varmen strøymer gjennom,

T er temperaturen.

Lineær varmsstraum

Om ein integrerer differensiallikninga for ein enkel lineær situasjon (som på figuren), der temperaturen er jamt fordelt over dei to endeflatene og med perfekt isolerte sider slik at det ikkje strøymer varme ut frå sidene, så er varmestraumen mellom dei to endeflatene gjeve ved:

${\frac {\Delta Q}{\Delta t}}=-kA{\frac {\Delta T}{\Delta x}}$

der

A er tverrsnittarealet

$\Delta T$ er temperaturskilnaden mellom dei to endane

$\Delta x$ er avstanden mellom dei to endane.

Sjå òg

• Varme
• Varmekonduktivitet
• Varmeoverføring
  • Konveksjon
  • Varmestråling
• Varmerøyr
• Fick si diffusjonslov
• Churchill-Bernstein-likningar