Что показывает калькулятор теплопроводности?
Этот инструмент рассчитывает скорость передачи тепла за счёт теплопроводности через плоский материал — стену, окно или слой утеплителя. В основе расчёта лежит закон теплопроводности Фурье для стационарного одномерного потока. Результат — тепловой поток в ваттах (джоулях в секунду), который показывает, насколько быстро тепловая энергия проходит с тёплой стороны на холодную.
Как пользоваться калькулятором
Введите четыре значения: коэффициент теплопроводности материала k (Вт/м·К), площадь поперечного сечения A (м²), разность температур ΔT по обе стороны материала (в К или °C — разность получается одинаковой) и толщину L (м). Калькулятор выдаст тепловой поток и тепловое сопротивление R.
Разбираем формулу
Закон Фурье записывается так: $$Q = \frac{\text{Conductivity }k \cdot \text{Area }A \cdot \Delta T}{\text{Thickness }L}$$ Тепловой поток растёт, если материал лучше проводит тепло (выше \(k\)), если больше площадь и если выше перепад температур, а вот более толстый материал (больше \(L\)) замедляет передачу тепла. Связанное с этим тепловое сопротивление равно $$R = \frac{\text{Thickness }L}{\text{Conductivity }k \cdot \text{Area }A}$$ чем выше \(R\), тем лучше теплоизоляция.
Пример расчёта
Возьмём стену из утеплителя площадью 10 м² с \(k = 0{,}04\) Вт/м·К, толщиной 0,1 м и перепадом температур 20 °C: $$\frac{Q}{t} = \frac{0{,}04 \times 10 \times 20}{0{,}1} = 80 \text{ Вт}$$ Тепловое сопротивление при этом равно $$R = \frac{0{,}1}{0{,}04 \times 10} = 0{,}25 \text{ К/Вт}$$
Частые вопросы
Что использовать для ΔT — °C или К? Подойдёт и то, и другое: разность температур в 1 °C равна 1 К, поэтому числовое значение получается одинаковым.
Что такое коэффициент теплопроводности k? Это свойство материала: для меди ≈ 400, стекла ≈ 1, дерева ≈ 0,15, минеральной ваты ≈ 0,04 Вт/м·К.
Учитывает ли расчёт конвекцию и излучение? Нет. Калькулятор моделирует только теплопроводность через сплошной слой в стационарном режиме и не учитывает воздушные прослойки и лучистый теплообмен.
