A hőáram a felületen áthaladó hőenergia mértéke. A hőáram pontos definíciójától függően a hőáram mértékegysége W/m2 vagy W.
A hőáram hőmérsékletkülönbségekből ered
A hőmérsékletkülönbségek egy adott rendszerben hőáramot indukálnak. Az indukált hőáram mindig a meleg oldalról a hideg oldalra áramlik. Hőáram mindenhol van. Néhány példa:
-
Fázik a lábunk, ha hideg padlón állunk: mivel a padló hőmérséklete alacsonyabb, mint a lábunké, a hő a lábunkból a padló felé áramlik.
-
A tűz közelében állva forró érzés: a tűz hőmérséklete sokkal magasabb, mint a környező levegőé. Ezért a tűzből hő sugárzik a környezetbe.
-
Melegnek érzi magát a szaunában: mivel a szaunában a levegő hőmérséklete magasabb, mint a test hőmérséklete, a levegőből hő áramlik a testbe.
A hőáramláshoz nemcsak hőmérsékletkülönbségre van szükség, hanem olyan közegre is, amelyen keresztül a hő áramlik. A hő áramolhat szilárd anyagokon keresztül (ebben az esetben ezt nevezzük vezetésnek), gázokon és folyadékokon keresztül (ezt nevezzük konvekciónak) és elektromágneses hullámokon keresztül (ezt nevezzük sugárzásnak). A hőáramlás e három típusának részletesebb magyarázata itt olvasható: A hőátadás három típusának magyarázata.
A következő egyenlet a hőáramlást a hőmérsékletkülönbség és a hőátadási együttható függvényében határozza meg.
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.