Vedení

Vedení je způsob přenosu tepla, při kterém se tepelná energie přesouvá z jednoho bodu do jiného pomocí interakce mezi atomy nebo molekulami hmoty. Vedení se vyskytuje v pevných tělesech, kapalinách a plynech.

Při vedení nenastává žádný hromadný pohyb hmoty. Plyny přenáší teplo přímými srážkami mezi nabitými molekulami a jejich tepelná vodivost je při porovnání s pevnými tělesy nízká, protože jde o řídké hmoty. Vedení energie v kapalinách je stejné jako v plynech, ale situace je podstatně složitější, protože mezi molekulami jsou menší vzdálenosti a molekulární silová pole mají velký vliv na výměnu energií při procesu srážky. Nekovová pevná tělesa přenáší teplo vibrací v prostorové mřížce, takže při přenosu tepla nedochází k žádnému pohybu hmoty. Při běžných teplotách jsou kovy lepšími tepelnými vodiči než nekovy, protože mají volné elektrony, které přenáší tepelnou energii.

Přenos tepla pomocí indukce se řídí Fourierovým zákonem, který říká, že hodnota přenosu tepla Q_vedeníje poměrná k ploše přenosu tepla (A) a teplotnímu gradientu (dT/dx), nebo:

Q_vedení = - K A (dT/dx)

kde K, tepelná vodivost, měří schopnost materiálu přenášet teplo. Jednotky K jsou W/m.º C nebo (Btu/s)/palecº F. Pro rovinou plochu zobrazenou níže, je hodnota vedení tepla daná vzorcem,

Q_vedení = - K A ( T_H - T_C )/L

Vzorec zobrazuje rozsah hodnot tepelné vodivosti za normální teploty a tlaku pro kapaliny, nekovová pevná tělesa a čisté kovy.