Wärmestrom
Wärmestrom [mW]
– eine thermophysikalische Eigenschaft
Der Wärmestrom ist das Maß für die Energieübertragung, die durch einen Temperaturunterschied verursacht wird und zum Temperaturausgleich zwischen Stoffen führt. In diesem Zusammenhang wird die Energie als Wärme bezeichnet.
Die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit von einem Stoff auf einen anderen übergeht, ist der Wärmestrom mit der Maßeinheit Joule pro Sekunde [J/s].
Das entspricht der Maßeinheit Watt [W], die allgemein verwendet wird, um eine Leistung anzugeben.
Die Vorgänge, bei denen Wärme übertragen wird, laufen als Wärmeleitung (Konduktion), Wärmeströmung (Konvektion) oder Wärmestrahlung (Radiation) ab.
- Wärmeleitung ist der Transport innerhalb fester Körper oder zwischen Körpern, die sich berühren.
- Wärmeströmung entsteht, wenn sich flüssige oder gasförmige Medien zum Beispiel durch Rohrleitungen bewegen und dabei ihre Wärme mitnehmen.
Die Wärmestrahlung besteht aus elektromagnetischen Wellen im Infrarotbereich. - Der Vorgang, bei dem Wärme von einem strömungsfähigen Medium durch eine Wand auf ein anderes strömungsfähiges Medium übertragen wird, wird als Wärmedurchgang
Jeder Vorgang wird durch eine eigene Formel beschrieben, mit der sich der Wärmestrom berechnen lässt.
In der Technik wird dieser Wert für die Berechnung von Wärmeverlusten, für die Auslegung von Wärmetauschern und für die Ermittlung des Energiebedarfs für Kühlung und Heizung benötigt. Die verwendeten Formeln enthalten rein empirisch ermittelte Stoffgrößen, die die tatsächliche Eigenschaft des Mediums nur näherungsweise widergeben.
Die Stoffgrößen sind außerdem temperaturabhängig und verändern sich während der betrachteten Vorgänge. Deshalb werden für genaue Ergebnisse Messgeräte mit Wärmeflusssensoren eingesetzt. Die Wärmeflusssensoren nutzen thermoelektrische Effekte aus. Bei der Messung werden elektrische Größen erfasst, die sich durch den Wärmestrom definiert ändern und dadurch Rückschlüsse auf den Wärmestrom zulassen.
