Newtonov ochladzovací zákon Newtonův ochlazovací zákon. In: Technický slovník naučný 5 MO. Praha : Encyklopedický dům, 2003. ISBN 80-7335-080-7. S.283-284.(iné názvy: Newtonov zákon ochladzovania , Newtonova rovnica chladenia , Newtonov zákon tepelných strát , Newtonova rovnica , Newtonov vzorec , Newtonov vzťah ) je empirický zákon udávajúci množstvo tepla prenesené pri prestupe tepla, čiže medzi prúdiacou tekutinou a tuhou stenou, ktorú táto tekutina obteká. Konkrétne zákon hovorí, že tepelný tok rastie priamo úmerne rozdielu teplôt medzi jadrom obtekajúcej tekutiny a povrchom obtekanej steny.
Znenie Newtonov ochladzovcí zákon hovorí, že tepelný tok rastie priamo úmerne rozdielu teplôt medzi jadrom obtekajúcej tekutiny a povrchom obtekanej steny. Matematicky teda: (ak tw > tf) resp. (ak tf > tw) kde je tepelný tok (t.j. teplo prevedené danou plochou za jednotku času), α je súčiniteľ prestupu tepla, A je plocha povrchu steny, ktorej sa dotýka sledovaná tekutina, tw je teplota na povrchu steny (teda na fázovom rozhraní), tf je teplota v jadre tekutiny (teda v hlavnom prúde tekutiny - vysvetlenie pojmu pozri v článku prestup tepla).
Hodnota súčiniteľa prestupu tepla závisí od fyzikálnych vlastností tekutiny, od hydrodynamických podmienok a geometrických charakteristík systému. V praxi sa počíta podľa vzorca α = (λ.Nu)/l, pričom λ je súčiniteľ tepelnej vodivosti, Nu je tzv. Nusseltovo kritérium (Nusseltovo číslo) a l je charakteristický geometrický rozmer systému. Vzorec Nusseltovho kritéria je uvedený v tabuľkách v rôznych podobách v závislosti od konkrétnych podmienok (napr. jeden vzorec Nusseltovho kritéria platí pre nútené obtekanie jednotlivej rúrky kolmo na os). Podrobnosti pozri v článku súčiniteľ prestupu tepla.
Vyjadrenie pomocou hustoty tepelného toku Namiesto pomocou tepelného toku () možno Newtonov zákon ochladzovania vyjadriť pomocou hustoty tepelného toku (), čiže: , resp. .
Vyjadrenie pomocou tepelného odporu tekutiny Namiesto pomocou súčiniteľa prestupu tepla (α) možno Newtonov zákon ochladzovania vyjadriť pomocou (celkového) tepelného odporu tekutiny (R = 1/(α.A)), čiže: , resp. .
Zdroje
Newtonův ochlazovací zákon. In: Technický slovník naučný 5 MO. Praha : Encyklopedický dům, 2003. ISBN 80-7335-080-7. S.283-284.
Kategória:Termika