ऊष्मा चालन कैलकुलेटर क्या है?
यह टूल किसी सपाट पदार्थ — जैसे दीवार, खिड़की या इन्सुलेशन स्लैब — के आर-पार चालन (conduction) द्वारा होने वाले ऊष्मा स्थानांतरण की दर निकालता है। यह स्थिर-अवस्था (steady-state) और एक-आयामी प्रवाह के लिए फूरियर के ऊष्मा चालन नियम का उपयोग करता है। परिणाम ऊष्मा प्रवाह दर के रूप में वाट (जूल प्रति सेकंड) में मिलता है, जो बताता है कि गर्म तरफ से ठंडी तरफ तक ऊष्मीय ऊर्जा कितनी तेज़ी से जा रही है।
इसका उपयोग कैसे करें
चार मान दर्ज करें: पदार्थ की ऊष्मीय चालकता k (W/m·K), अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल A (m²), पदार्थ के आर-पार तापमान का अंतर ΔT (K या °C — दोनों से एक ही अंतर मिलता है), और मोटाई L (m)। कैलकुलेटर आपको चालन दर और चालन ऊष्मीय प्रतिरोध R दोनों लौटाता है।
सूत्र की व्याख्या
फूरियर का नियम कहता है $$Q/t = \frac{\text{Conductivity }k \cdot \text{Area }A \cdot \Delta T}{\text{Thickness }L}$$ अधिक चालक पदार्थ (ऊँचा \(k\)), बड़ा क्षेत्रफल और अधिक तापमान अंतर होने पर ऊष्मा प्रवाह बढ़ता है, जबकि मोटा पदार्थ (बड़ा \(L\)) प्रवाह को धीमा कर देता है। इससे जुड़ा ऊष्मीय प्रतिरोध है $$R = \frac{\text{Thickness }L}{\text{Conductivity }k \cdot \text{Area }A}$$ जितना अधिक \(R\), उतना बेहतर इन्सुलेशन।
हल किया गया उदाहरण
10 m² की एक इन्सुलेशन दीवार जिसमें k = 0.04 W/m·K, मोटाई 0.1 m और तापमान अंतर 20 °C है: $$Q/t = \frac{0.04 \times 10 \times 20}{0.1} = \mathbf{80\ \text{W}}$$ ऊष्मीय प्रतिरोध होगा $$R = \frac{0.1}{0.04 \times 10} = 0.25\ \text{K/W}$$
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
ΔT के लिए °C लूँ या K? कोई भी चलेगा — 1 °C का तापमान अंतर 1 K के बराबर होता है, इसलिए संख्यात्मक मान एक ही रहेगा।
ऊष्मीय चालकता k क्या है? यह पदार्थ का एक गुण है: तांबा ≈ 400, काँच ≈ 1, लकड़ी ≈ 0.15, फाइबरग्लास इन्सुलेशन ≈ 0.04 W/m·K।
क्या इसमें संवहन (convection) या विकिरण (radiation) शामिल है? नहीं। यह केवल स्थिर अवस्था में ठोस स्लैब के आर-पार शुद्ध चालन का मॉडल बनाता है, हवा की परत या विकिरण के प्रभावों का नहीं।
