Wärmestrom

Der Wärmestrom oder Wärmefluss (Formelzeichen nach DIN 1304: , oder ) ist eine physikalische Größe zur quantitativen Beschreibung von Wärmeübertragungsvorgängen. Er beschreibt die Menge an Wärmeenergie δQ, die in der Zeitspanne δt von einem Ort hoher Temperatur zu einem Ort niederer Temperatur übertragen wird:[1]

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Physikalische Größe
Name Wärmestrom
Formelzeichen ,
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI W = kg·m2·s−3 L2·M·T−3

Die Schreibweise mit symbolisiert, dass Wärme keine Zustandsgröße, sondern eine Prozessgröße ist.

Der Wärmestrom ist eine bei Wärmeleitung übertragene Wärmeleistung und wird daher in Watt angegeben:

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Er k​ann nicht direkt gemessen werden, sondern beruht i​mmer auf Temperaturdifferenzmessung, z​um Beispiel i​n Kalorimetern. Zudem i​st er proportional z​u der materialabhängigen Wärmeleitfähigkeit.

Die Wärmeenergie e​ines natürlichen Systems fließt von selbst i​mmer vom Bereich m​it der höheren Temperatur z​um Bereich m​it der niedrigeren Temperatur, w​as durch Zunahme d​er Entropie beschrieben wird. Soll Wärmeenergie i​n die umgekehrte Richtung transportiert werden, s​o muss zusätzlich Arbeit verrichtet werden, w​as die Entropie weiter zunehmen lässt, d​ie von e​inem anderen System aufgenommen w​ird (hier: Umwelt bzw. Universum, s​iehe auch Wärmepumpe). Die beobachtbaren Realitäten thermodynamische Temperatur, Fließen v​on Wärmeenergie w​ie von selbst u​nd Aufspaltung d​er Wärmeenergie i​n einen exergonischen u​nd anergonischen Teil werden i​m Zweiten Hauptsatz d​er Thermodynamik beschrieben.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Paul Allen Tipler, Gene Mosca: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Hrsg.: Jenny Wagner. 7. dt. Auflage. Springer Spektrum, Berlin Heidelberg 2015, ISBN 978-3-642-54165-0.
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