Існує три способи передачі тепла нагрітим тілом: теплопровідність, конвекція і випромінювання.
Теплопровідність - властивість тіл передавати тепло від більш нагрітих місць до менш нагрітих. Шляхом теплопровідності тепло передається через тверді, рідкі та газоподібні тіла. Кількість тепла dQ. що проходить в одиницю часу dt через елементарну площадку dS від більш нагрітого ділянки тіла до менш нагрітого, пропорційно градієнту температури d # 952; / dx в напрямку, перпендикулярному майданчику і залежить від теплових властивостей матеріалу, тобто
де - коефіцієнт теплопровідності.
Знак (-) показує, що передача тепла йде від місць більш нагрітих до менш нагрітих.
Коефіцієнт теплопровідності чисельно дорівнює кількості тепла, що проходить через площу в 1 м 2 ізотермічної поверхні протягом 1 с при градієнті температури в 1 про C / м.
Конвекція. Нагріте тіло, поміщене в газ або рідина, віддає своє тепло частинкам газу або рідини, які, нагріваючись, стають легше і піднімаються вгору, а на їх місце надходять більш холодні частинки. Інтенсивність охолодження залежить від швидкості руху частинок середовища, що охолоджує. Якщо рух частинок середовища, що охолоджує створюється тільки за рахунок нагріву їх у поверхні гарячого тіла, то така конвекція називається природною конвекцією.
Якщо рух частинок створюється примусово, наприклад, за допомогою вентиляторів, насосів, то така конвекція називається штучною. Кількість тепла, що віддається поверхнею нагрітого тіла в одиницю часу за рахунок конвекції, визначають за формулою
де Kток - коефіцієта тепловіддачі конвекцією, Вт / o C # 8729; див 2; - температура нагрітої поверхні, про C; - температура охолоджуючої середовища; S - площа поверхні охолодження, м 2.
Радіаційний. Це процес віддачі тепла, при якому теплова енергія, перетворюючись в променисту, передається від нагрітого тіла в навколишнє середовище. Джерелом променевої енергії є будь-яке тіло, у якого температура відмінна від абсолютного нуля. Поглинання променистої енергії тілом залежить від довжини хвилі і стану його поверхні. Тіло, поверхня якого поглинає всі падаючі на неї промені, називається абсолютно чорним тілом. При нагріванні воно володіє максимальною здатністю випромінювання енергії. Випромінювальна здатність інших тіл порівнюється з абсолютно чорним тілом як з еталоном. Кількість тепла, що віддається при випромінюванні з поверхні нагрітого тіла в 1с, може бути визначено за формулою
де Kтол - коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт / о С 4 # 8729; м 2.
Віддача тепла нагрітим тілом зазвичай відбувається одночасно шляхом теплопровідності, конвекції і випромінювання. При цьому важко визначити, яка частина тепла передається в навколишнє середовище той чи інший спосіб. У практичних розрахунках кількість тепла, що відводиться з поверхні нагрітого тіла усіма видами тепловіддачі можна визначити по формулі Ньютона
де Kто - еквівалентний коефіцієнт тепловіддачі, що враховує віддачу тепла всіма способами.
Еквівалентний коефіцієнт тепловіддачі при невеликих температурах змінюється незначно. Тому при наближених розрахунках коефіцієнт тепловіддачі можна приймати постійним.