zum Directory-modus

Tutorial MenueKompaktkurs WärmetransportLerneinheit 1 von 7

Grundlagen Wärmetransport

Mechanismen des Wärmetransportes

Das Übertragen der Wärme kann auf drei Arten erfolgen: durch Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung. Sie kommen bei technischen Austauschvorgängen selten allein, häufiger gleichzeitig vor, wobei die eine oder andere Art dominiert.

Wärmetransport durch Leitung

  • Wärmetransport innerhalb eines Stoffes durch Stöße schwingender Moleküle
  • Voraussetzung: Unterschiede in der Molekülenergie (Temperaturgefälle)
  • Die Lage der Moleküle zueinander bleibt unverändert
  • Tritt vor allem in Feststoffen auf
  • Aber auch bei ruhenden oder laminar strömenden Fluiden
  • Dicke-Größenordnung ‹ 1 mm
  • Beispiele: Innen- und Außenfläche einer Hauswand, Ofenmauer, Behälter-, Kessel- und Rohrwände

Film: Wärmeleitung von Metallen

Wärmetransport durch Konvektion

  • Wärmeenergie wird durch Mitführung und Bewegung von größeren Materieaggregaten übertragen
  • In strömenden Fluiden ist der Wärmetransport durch Konvektion dem Wärmetransport durch Leitung überlagert
  • Hydrodynamische Vorgänge beeinflussen das System maßgeblich
  • Bewegung der Materieaggregate können durch Dichteunterschiede im Medium entstehen: Eigenkonvektion
  • Bewegungen werden durch Umwälzung, Rühren oder Umpumpen verursacht: Erzwungene Konvektion

Film: Wärmeleitung im Tee

Wärmetransport durch Strahlung

  • Wärmestrahlung tritt bei allen Wärmetransportvorgängen auf
  • Ist elektromagnetischer Natur wie das Licht (Wellenlängen: 0,8 bis 15 μm)
  • Es ist kein Übertragungsmedium erforderlich
  • Transport von Wärme also auch im Vakuum möglich
  • Je höher die Temperatur des wärmeabstrahlenden Körpers steigt, desto bedeutender wird der Strahlungsanteil beim Wärmetransport
  • Im Gegensatz zu den beiden anderen Arten des Wärmetransports muss für die korrekte Energiebilanz die Rückstrahlung der Umgebung berücksichtigt werden

Film: Wärmeleitung von Luft

Seite 2 von 8