Techniklexikon

Wärmestrom

Thermodynamik und statistische Physik, die je Zeiteinheit dt durch eine Fläche A ausgetauschte Wärmemenge. Ist der Wärmestrom J durch die Fläche lokal verschieden, so wird er allgemeiner durch die Wärmestromdichte  charakterisiert. Der Gesamtwärmestrom ist dann gegeben durch . Der zeitliche Verlauf der Wärmestromdichte in Abhängigkeit vom Temperaturgradienten  wird durch das Fouriersche Gesetz der Wärmeleitung  beschrieben, d.h. die Wärme fliesst in entgegengesetzter Richtung zum Temperaturgradienten. L ist die vom Material abhängige positiv-definite Wärmeleitfähigkeitsmatrix. Bei thermisch orthotropen Materialien ist die Matrix diagonal, im isotropen Fall sind zudem alle Diagonalelemente gleich einem Wert l.

Bei konstantem Wärmestrom J zwischen zwei im Abstand d befindlichen Flächen der Grösse A und einem Temperaturunterschied DT kann man eine dem Ohmschen Gesetz des elektrisches Widerstandes analoge Beziehung formulieren, , wodurch der Wärmewiderstand  definiert wird.