Warmteflux is de hoeveelheid warmte-energie die door een oppervlak gaat. Afhankelijk van de exacte definitie van warmteflux, kan de eenheid ervan worden uitgedrukt als W/m2 of W.
Warmteflux ontstaat door temperatuurverschillen
Temperatuurverschillen in een bepaald systeem induceren een warmteflux. De geïnduceerde warmteflux stroomt altijd van de warme naar de koude kant. Warmtefluxen zijn overal. Enkele voorbeelden zijn:
-
Koude voeten krijgen door op een koude vloer te staan: omdat de vloer een lagere temperatuur heeft dan de voeten, vloeit de warmte van de voeten naar de vloer.
-
Nabij een vuur staan voelt heet aan: de temperatuur van een vuur is veel hoger dan de omringende lucht. Daarom straalt de warmte van het vuur naar de omgeving.
-
Het gevoel in een sauna: omdat de luchttemperatuur in een sauna hoger is dan de lichaamstemperatuur, stroomt de warmte van de lucht naar het lichaam.
Om warmtestroom te laten bestaan, is er niet alleen een temperatuurverschil nodig, maar ook een medium waar de warmte doorheen stroomt. Warmte kan stromen door vaste materialen (in dat geval heet het geleiding), door gassen en vloeistoffen (wat convectie wordt genoemd) en door elektromagnetische golven (wat straling wordt genoemd). Een meer gedetailleerde uitleg van deze drie soorten warmteflux is hier te vinden: uitleg van drie soorten warmteoverdracht.
De volgende vergelijking definieert de warmteflux ten opzichte van het temperatuurverschil en de warmteoverdrachtscoëfficiënt.
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.