یک بخاری برقی که در کف ظرف قرار می گیرد، محتویات ظرف را گرم می کند. شکل اولیه انتقال حرارت از طریق رسانایی از بخاری به ظرف و سپس محتویات آن است.
اما تلفات رسانایی می‌تواند بین ظرف و هر ساختار نگهدارنده رخ دهد. از آنجایی که ظرف و بخاری هر دو در هوا هستند، با گردش هوا در اطراف ظرف، اتلاف گرمای همرفتی رخ می دهد. علاوه بر این، یک دست در فاصله 1 فوتی از کنار ظرف می تواند اتلاف گرمای تابشی را احساس کند.
ناگفته نماند که اندازه این اجسام نیز نقش بسزایی دارد. برای یک ظرف، مقدار انرژی گرمایی تابشی از دست رفته توسط سطح بیرونی تعیین می شود.
تنها بزرگ کردن قطر ظرف به اندازه 1 اینچ به این معنی است که سطح ظرف به میزان 15.7 اینچ افزایش می یابد که تقریباً 17 درصد افزایش سطح و در نتیجه اتلاف گرما را نشان می دهد.
هنگام تعیین اندازه عنصر حرارتی مورد نیاز برای رسیدن به یک دمای خاص، تمام این تلفات حرارتی باید در نظر گرفته شود.
معادلات حرارتی پایه
در ابتدا به نظر می رسد که محاسبه تمام انتقالات حرارتی و تلفات در یک طراحی کار دشواری است. خوشبختانه تعدادی معادله ایجاد شد که به ساده سازی این امر کمک می کند.
ابتدا، معادلات به سه وظیفه تقسیم شدند که معادلات A، B یا C نامیده می شوند، که نشان دهنده وات مورد نیاز برای گرم کردن یک ماده تا دمای خاص در یک زمان معین (معادله A)، وات مورد نیاز برای غلبه بر تلفات در دمای عملیاتی (معادله B) و یک محاسبه خاص برای رسیدن به نقطه ذوب یا تبخیر لازم است
معادله A مقدار وات (W) مورد نیاز برای افزایش دمای یک ماده را به میزان مشخصی بر حسب درجه فارنهایت (ΔF) در تعداد معین ساعت (T) محاسبه می کند. اولین مورد نیاز، جرم (m) ماده ای است که گرم می شود و مقدار حرارت ویژه آن (c):
جرم و گرمای ویژه برای جامدات فلزی (pdf)، جامدات غیر از فلزات (.pdf) و مایعات و گازهای خاص (.pdf) را می توان در وب سایت Backer Hotwatt یافت.
معادله B مقدار وات مورد نیاز برای حفظ دمای یک ماده را بر اساس تلفات وات شناخته شده آن در هر فوت مربع (WL/SF) ضرب در مساحت (A) در فوت مربع محاسبه می کند:
دیدگاه شما با موفقیت ثبت شد.