فرمول آهنگ رسانش گرمایی فیزیک دهم H = K A Δθ / L

یک روز سرد زمستانی رو در نظر بگیرید و فرض کنین که داخل اتاق گرمی نشستین که بخاری و یا مثلا شوفاژ روشن هست اگه درون اتاق پنجره ای وجود داشته باشه و به پنجره دست بزنید متوجه میشین که پنجره سرد هست ، از این آزمایش ساده متوجه می شویم که گرما و حرارت میتونه از هر سطحی عبور کنه یعنی بصورت مثال حتی اگه درون یک اتاق هیچ پنجره و منفذی وجود نداشته باشه ، باز هم اگر بخاری اتاق رو خاموش کنیم به مرور زمان گرما از دیواره ها به سمت بیرون فرار می کنه و اتاق بعد از مدتی نسبتا طولانی سرد می شود ، به این نوع از انتقال گرما از طریق اجسام ، آهنگ رسانش گرمایی گفته می شود.

تعریف آهنگ رسانش گرمایی

مقدار گرمایی که در واحد زمان از هر مقطع فرضی جسمی عبور می‌کند ، آهنگ شارش گرما در آن جسم می‌گوییم. به بیان دقیق‌تر آهنگ شارش گرما ، با سطح مقطع جسم (A) و همچنین اختلاف دما در دو طرف جسم (Δθ) رابطه مستقیم و با ضخامت جسم (L) نسبت عکس دارد

فرمول آهنگ رسانش گرمایی

فرمول رسانش گرمایی رو با نماد H مشخص می کنند و به صورت زیر است.

H = K A Δθ / L

در این فرمول K نماد رسانندگی ، A سطح مقطعی هست که گرما از اون فرار میکنه و Δθ اختلاف دمای محیط گرم داخل و محیط سرد بیرون هست که در فرمول رسانش گرمایی همیشه بصورت مثبت نوشته میشه و  L  ضخامت و طولی هستش که گرما از اون قسمت فرار می کند.

دقت داشته باشد که فرمول آهنگ رسانش گرمایی رو میشه به صورت H = Q/t نوشت ، در این فرمول Q گرمایی هست که از محیط گرم به سمت محیط سرد می رود و t زمانی است که این گرما از طریق سطح مشترک منتقل می شود.
مثال ) از شیشه پنجره ای به طول 2 متر و ارتفاع 1 متر و ضخامت 4 میلی متر در یک روز تابستانی که دمای بیرون 47^oC و دمای داخل 27^oC است چه مقدار گرما به داخل می رود؟ ( K ضریب رسانندگی برابر 1 واحد در یکای SI می باشد )
جواب مساله :
اول از همه مساحت پنجره رو محاسبه کنیم که میشه A = 1 × 2 = 2m²
تو این مدل از سوال ها منظور از ضخامت همون بخشی هست که گرما فرار می کنه که میشه L = 4×10^-3
اختلاف دما میشه Δθ = 47 – 27 = 20 ^oC
ضریب رسانندگی میشه K = 1
کافیه که اطلاعات بدست اومده رو داخل فرمول جاگذاری کنیم تا به جواب درست برسیم

H = K A Δθ / L = 1 × 2 × 20 / 4×10^-3 = 10,000 w = 10 kw

توجه : مفهوم رسانش گرمایی در کتاب فیزیک دهم موجود است ولی فرمول آهنگ رسانش گرمایی از کتاب فیزیک دهم حذف شده است .بنابراین اگر دانش آموز دهمی هستین فقط مفاهیم این مقاله رو مرور کنین و از قسمت فرمولی این بخش صرف نظر کنید.