Tepelný tok je míra tepelné energie, která prochází povrchem. V závislosti na přesné definici tepelného toku lze jeho jednotku vyjádřit jako W/m2 nebo W.
Tepelný tok vzniká z teplotních rozdílů
Teplotní rozdíly v daném systému vyvolávají tepelný tok. Indukovaný tepelný tok vždy proudí z horké strany na studenou. Tepelné toky jsou všude. Některé příklady jsou:
-
Stání na studené podlaze způsobuje studené nohy: protože podlaha má nižší teplotu než nohy, teplo proudí od nohou k podlaze.
-
Stání v blízkosti ohně působí horkým dojmem: teplota ohně je mnohem vyšší než teplota okolního vzduchu. Proto teplo sálá z ohně do okolí.
-
V sauně se cítíme horkí: protože teplota vzduchu v sauně je vyšší než teplota těla, teplo proudí ze vzduchu do těla.
Pro existenci tepelného toku je zapotřebí nejen rozdíl teplot, ale také médium, kterým teplo proudí. Teplo může proudit pevnými materiály (v takovém případě se nazývá vedení), plyny a kapalinami (což se nazývá konvekce) a elektromagnetickými vlnami (což se nazývá záření). Podrobnější vysvětlení těchto tří typů tepelného toku naleznete zde: Vysvětlení tří typů přenosu tepla.
Následující rovnice definuje tepelný tok s ohledem na rozdíl teplot a součinitel přestupu tepla.
HF = ∆T x HTC
where
HF = Heat Flux, in W/m2
∆T = Temperature difference, in K
HTC = Heat Transfer Coefficient, in W/(m2K)
Intuitively, this makes sense. If the floor is colder (i.e. larger temperature difference), the feet feel colder. If you use shoes with thick rubber soles instead of barefooted (i.e. lower heat transfer coefficient), then the feet feel warmer.