Flujo de calor

Tiene una dirección y una magnitud, por lo que es una cantidad vectorial.

Para definir el flujo de calor en un cierto punto en el espacio, uno toma el caso límite donde el tamaño de la superficie se vuelve infinitamente pequeño.

El flujo de calor a menudo se denota

El caso multidimensional es similar, el flujo de calor disminuye y, por lo tanto, el gradiente de temperatura tiene el signo negativo: donde

Un método comúnmente conocido, pero a menudo poco práctico, se realiza midiendo una diferencia de temperatura sobre una pieza de material con conductividad térmica conocida.

Este método es análogo a una forma estándar de medir una corriente eléctrica, donde uno mide la caída de voltaje sobre una resistencia conocida.

Por lo general, este método es difícil de realizar, ya que la resistencia térmica del material que se está probando a menudo no se conoce.

Usando la resistencia térmica, junto con las mediciones de temperatura en ambos lados del material, el flujo de calor puede calcularse indirectamente.

Estos parámetros no tienen que ser conocidos, ya que el sensor de flujo de calor permite una medición in situ del flujo de calor existente mediante el uso del efecto Seebeck.

Dicho equilibrio se puede configurar para cualquier sistema físico, desde reactores químicos hasta organismos vivos, y generalmente toma la siguiente forma donde los tres

Flujo de calor a través de una superficie.
Diagrama que representa el flujo de calor a través de un material de aislamiento térmico con conductividad térmica, k y espesor, x. El flujo de calor se puede determinar utilizando dos mediciones de temperatura de superficie en cada lado del material usando sensores de temperatura si también se conocen k y x del material.
Diagrama que representa el flujo de calor a través de un material de aislamiento térmico con conductividad térmica, k y espesor, x. El flujo de calor se puede medir directamente usando un solo sensor de flujo de calor ubicado en cualquier superficie o incrustado dentro del material. Usando este método, no se requiere conocer los valores de k y x del material.