Wärmestromdichte

Die (flächenbezogene) Wärmestromdichte q (engl. heat flux) ist die übertragene Wärmemenge innerhalb eines Materials. Sie ist abhängig von der Dicke des Materials und dem Temperaturunterschied zwischen den beiden Seiten des Materials.

Einheit: W/m²

[math]\displaystyle{ q = \frac{\Phi}{A} = \frac{Q}{A \cdot \Delta t} = \frac{\Delta \theta}{R_T} = \Delta \theta \cdot U }[/math]

Bei der Berechnung von Wärmebrücken wird die Wärmestromdichte auch für einzelne Teilflächen innerhalb eines inhomogenen Bauteils verwendet in diesem Fall werden die Übergangswiderstände nicht berücksichtigt.

Die sensible Wärmestromdichte (ohne Feuchtetransport, siehe Energie) berechnet sich wie folgt:

sensible Wärmestromdichte: [math]\displaystyle{ \vec q_{sens} = - \lambda \cdot \nabla T = - \lambda \cdot \frac{\partial T}{\partial x} }[/math]

sensible Wärmestromdichte im Punkt P: [math]\displaystyle{ \vec q_{sens} = \left( \frac{\partial \Phi}{\partial A_n} \right)_P \vec e_n }[/math]

Der latente Wärmetransport wird durch den Feuchtestrom bestimmt (siehe Energie):

latente Wärmestromdichte [math]\displaystyle{ q_{lat} = h_e \cdot g_v + c_l \cdot \theta \cdot g_w }[/math]

In der hygrothermischen Bilanz ist die gesamte Wärmestromdichte die Summe aus dem latenten und dem sensiblen Anteil:

[math]\displaystyle{ q = q_{sens} + q_{lat} }[/math]

Die oben genannte Wärmestromdichte bezieht sich auf die Bauteilfläche (Flächenbezogene Wärmestromdichte). Es ist aber auch möglich, die Wärmestromdichte auf die Bauteillänge zu beziehen:

[math]\displaystyle{ q = \frac{\Phi}{l} }[/math]

Weblinks

wikipedia:de:Wärmestromdichte

Siehe auch: Wärmestrom, Thermodynamische Temperatur, Feuchtestromdichte