🔥 Varmeoverføringskalkulator (ledning og konveksjon)

Bytt mellom varmeoverføring ved ledning (Q=kAΔT/L) og konveksjon (Q=hAΔT) via faner. La én variabel stå tom i hver fane, så beregnes de andre automatisk.

Angi 4 av varmeoverføringsrate (Q), termisk ledningsevne (k), areal (A), temperaturforskjell (ΔT) og tykkelse (L), så beregnes den siste.

Materialforhåndsinnstilling (termisk ledningsevne k)

Varmeoverføringsrate (Q) (W)

Termisk ledningsevne (k) (W/(m·K))

Tverrsnittsareal (A) (m²)

Temperaturforskjell (ΔT) (K (eller °C))

Tykkelse/lengde (L) (m)

Resultat

—

Materiale	Termisk ledningsevne k (W/(m·K))
Kobber	401
Aluminium	237
Stål	50
Betong	1.7
Glass	0.8
Vann	0.6
Murstein	0.6
Tre	0.12
Glassfiberisolasjon	0.04
Luft	0.026

Merk: k-verdiene er typiske referanseverdier fra lærebøker (faktiske verdier varierer med renhet, temperatur og produksjon).

GUIDE

Les mer

Formel for varmeoverføring ved ledning (Q=kAΔT/L)

Varmeledning er varmeoverføring i et materiale via molekylær vibrasjon. Anvender vi Fouriers lov for varmeledning på en stasjonær 1D plan vegg, får vi:

Q = k × A × ΔT ÷ L

Varmeoverføringsraten (Q) øker med høyere termisk ledningsevne (k), større areal (A) og temperaturforskjell (ΔT), og lavere tykkelse (L). Brukes i utforming av veggisolasjon, kjøleribber og mer.

Formel for varmeoverføring ved konveksjon (Q=hAΔT)

Konveksjon er varmeoverføring mellom en fast overflate og en bevegelig væske (luft, vann osv.), uttrykt ved Newtons kjølelov.

Q = h × A × ΔT

Konveksjonskoeffisienten (h) varierer mye med væsketype og strømningsregime (naturlig vs. tvungen konveksjon). Typiske områder: naturlig konveksjon i luft 5-25, tvungen konveksjon i luft 10-500, tvungen konveksjon i vann 500-10,000 W/(m²·K) - dette er representative lærebokområder, ikke eksakte verdier.

Ledning vs. konveksjon

Ledning overfører varme gjennom molekylær vibrasjon i et fast stoff (eller en stillestående væske), mens konveksjon innebærer fysisk væskebevegelse. En virkelig vegg taper varme via ledning internt og konveksjon ved overflatene, som danner et sammensatt system - denne kalkulatoren lar deg anslå hvert trinn separat.

Vanlige sporsmal

Hvorfor trenger ledning 4 verdier, mens konveksjon bare trenger 3?

Formelen for ledning (Q=kAΔT/L) har 5 variabler (Q, k, A, ΔT, L), mens formelen for konveksjon (Q=hAΔT) har 4 (Q, h, A, ΔT). Med én ukjent variabel bestemmer hver formel den entydig, så det må oppgis 4 og 3 verdier henholdsvis.

Bør jeg skrive inn ΔT i °C eller K?

En temperatur*forskjell* er numerisk den samme i Celsius og Kelvin (for eksempel er en forskjell på 5°C det samme som 5K), så begge enheter fungerer - bare pass på at du oppgir forskjellen mellom to punkter, ikke en absolutt temperatur som 300K.

Hvor kommer forhåndsverdiene for materialenes k fra?

De er representative tilnærminger ved romtemperatur fra vanlige lærebøker i varmeoverføringsteknikk (for eksempel Cengels Heat and Mass Transfer). Faktiske materialer varierer med renhet, temperatur og produksjon - se produsentens datablad for presist designarbeid.