Здесь используется закон Фурье при установившейся одномерной теплопроводности через три однородных слоя последовательно. В каждой пластине T линейна по толщине. Сопротивление слоя на единицу площади R″ = L/k (L в метрах, k в Вт/(м·К)). Суммарное сопротивление R″_tot = Σ R″_i, плотность потока q″ = (T_лев − T_прав)/R″_tot, U = 1/R″_tot. Рисунок: цвет по температуре, ломаная T(x) в интерфейсах, стрелка q″ от горячей стороны к холодной. Пресет «штукатурка / кирпич / минвата» задаёт ориентировочные толщины и k для учёбы, а не сертифицированный U ограждения.
Для кого: Вводный тепломассообмен и интуиция для ограждений; дополняет 2D-симулятор теплопередачи.
Ключевые понятия
теплопроводность Фурье
термическое сопротивление R″
коэффициент U
слои последовательно
плотность потока q″
теплопроводность k
Как это работает
При установившейся одномерной теплопроводности через плоскую стенку без внутренних источников температура в каждом однородном слое меняется линейно по толщине. Термическое сопротивление слоя на единицу площади R″ = L/k (L в метрах, k в Вт/(м·К)). Слои последовательно складываются: R″_tot = Σ R″_i, плотность теплового потока q″ = (T_лев − T_прав)/R″_tot, коэффициент теплопередачи U = 1/R″_tot. Страница не учитывает поверхностные плёнки, влагу и контактное сопротивление — это учебная модель ограждения.
Часто задаваемые вопросы
Почему T внутри слоя — прямая линия?
Без внутренних источников и при установившейся 1D теплопроводности в однородном материале уравнение теплопроводности даёт d²T/dx² = 0, то есть T линейна по x. Наклон разный в разных слоях из-за разных k и толщин.
Совпадёт ли U с паспортом стены?
Нет. В реальности есть поверхностные сопротивления, воздушные зазоры, влага и мостики холода. Здесь — только объёмная теплопроводность трёх пластин с идеальным контактом.
Что если справа теплее, чем слева?
Тогда q″ отрицательный: тепло течёт справа налево. Стрелка и знак в таблице величин это отражают.