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

Die Wärmestromdichte [1], auch [2] genannt, ist eine physikalische Größe zur quantitativen Beschreibung von Wärmeübertragungsvorgängen. Sie ist eine Leistungsdichte.

(Flächenbezogene) WärmestromdichteBearbeiten

Die Wärmestromdichte ist definiert als die Änderung   der thermischen Energie über die Grenzen eines homogenen Systems hinweg, bezogen auf einen bestimmten Querschnitt und ein bestimmtes Zeitintervall. Man kann daher auch analog vom Wärmestrom   pro Fläche   sprechen:

 

Sie beschreibt also die übertragene Wärme je Übertragungsfläche und Zeitintervall bzw. die thermische Leistung je Fläche.

Die SI-Einheit der Wärmestromdichte ist W/m2 (Watt pro Quadratmeter).

Häufig wird die Wärmestromdichte auch als Vektor benutzt. Die Richtung des Vektors gibt die Richtung des Wärmestromes an. Damit lassen sich auch Fälle erfassen, in denen der Wärmestrom nicht notwendig senkrecht durch eine Fläche geht.

Volumetrische WärmestromdichteBearbeiten

Zur Berechnung mancher Probleme wird die volumetrische Wärmestromdichte   verwandt. Sie beschreibt den Wärmestrom   pro Volumen  :

 

Die SI-Einheit der volumetrischen Wärmestromdichte ist W/m3 (Watt pro Kubikmeter).

ZusammenhangBearbeiten

Der Zusammenhang zwischen volumetrischer und flächenbezogener Wärmestromdichte erfolgt über den Wärmeleitweg  

 

Siehe auchBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Karl-Heinrich Grote und Jörg Feldhusen (Hrsg.): Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau. 23. Auflage. Springer, Berlin Heidelberg 2011, ISBN 978-3-642-17305-9, S. D34.
  2. Kai Schild und Wolfgang Willems: Wärmeschutz. Vieweg+Teubner, 2011, ISBN 978-3-8348-8145-8, S. 40.