Теплопроводность многослойной стенки
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.
Ещё из «Термодинамика»
Другие симуляторы в этой категории — или все 24.
Адиабатическое расширение облака
Подъём влажного парцеля: сухая Γ, УКН, упрощённая влажная Γ; RH и эскиз облака по высоте.
Циклы двигателей на одном P–V
Один холст: Карно, Отто, Дизель, Стирлинг, эскиз Ранкина — переключение; те же формулы, что у отдельных страниц.
Цикл Дизеля (PV-диаграмма)
Воздушный стандарт: адиабатное сжатие, изобарный подвод тепла, адиабатное расширение, изохорный отвод; η(ρ_c, β).
Демон Максвелла (Учебная модель)
2D бильярд + ворота: быстрые |v| проходят; ⟨|v|⟩ слева/справа + примечание о Ландауэре.
Эффект Лейденфроста (Демонстрация)
T_плиты около порога ~200 °C: кривые паровой прослойки и времени жизни — учебная модель, не измеренные данные кипения.
Эффекты Пельтье и Зеебека (Схематично)
Ток переносит тепло через контакт; ΔT создаёт напряжение в мВ — одна и та же пара, два режима.