Fluxo De Calor

Pode ser quantificado por seu valor transferido por unidade de área em uma unidade de tempo. Em unidades do Sistema Internacional (SI), é medido em [W·m⁻²]. Possui tanto uma direção quanto uma magnitude, sendo portanto, um vetor, uma grandeza vetorial. Para definir a densidade de fluxo de calor em um certo ponto no espaço, toma-se o caso limite onde a superfície torna-se infinitesimalmente pequena.

A densidade de fluxo de calor é frequentemente notada ${\displaystyle {\overrightarrow {\phi _{q}}}}$, o subescrito q especificando fluxo de calor, diferenciando-se de fluxo de massa ou momento. A lei de Fourier é uma importante aplicação destes conceitos.

 Ver artigo principal: Sensor de fluxo de calor

A medição do fluxo de calor é na maioria das vezes feita medindo a diferença de temperatura ao longo de um pedaço de material com condutividade térmica conhecida. Este método é análogo ao uso de um padrão de resistência elétrica para medir uma corrente elétrica, em que se mede a queda de voltagem em um resistor conhecido.

Uma das ferramentas de um cientista ou engenheiro é o balanço de energia. Tal balanço pode ser realizado para qualquer sistema físico, de reatores químicos a organismos vivos, e geralmente toma a seguinte forma

${\displaystyle {\big .}{\frac {\partial E_{\mathrm {e} }}{\partial t}}-{\frac {\partial E_{\mathrm {s} }}{\partial t}}-{\frac {\partial E_{\mathrm {a} }}{\partial t}}=0}$ 

onde os três termos ${\displaystyle {\big .}{\frac {\partial E}{\partial t}}}$  representam a taxa no tempo da quantidade total de energia entrando, a quantidade total de energia saindo e a quantidade total de energia acumulada, respectivamente.

No entanto, se o único meio pelo qual o sistema troca energia com suas proximidades é através da transferência de calor, o fluxo de calor pode ser usado para calcular o balanço de energia, já que

${\displaystyle {\big .}{\frac {\partial E_{\mathrm {e} }}{\partial t}}-{\frac {\partial E_{\mathrm {s} }}{\partial t}}=\oint _{S}{\overrightarrow {\phi _{q}}}\cdot \,{\overrightarrow {dS}}}$ 

onde integra-se a densidade de fluxo de calor ${\displaystyle {\overrightarrow {\phi _{q}}}}$  sobre a superfície ${\displaystyle S}$  do sistema.

Em aplicações do mundo real não é possível conhecer a densidade do fluxo de calor exato em cada ponto da superfície, mas esquemas de aproximação podem ser usada para calcular a integral, como por exemplo a integração de Monte Carlo.

• Propagação térmica
• Condução térmica
• Calor latente
• Fluxo de calor crítico
• Taxa de fluxo de calor
• Sensor de fluxo de calor
• Condução de calor relativística
• Insolação atmosférica