Prechod tepla

Prechod tepla je možné považovať za postupnosť prestup tepla – vedenie tepla – prestup tepla.

Za ustáleného stavu je možné pozorovať rozdelenie teplôt podobné ako na našom obrázku, kde ${\displaystyle \delta }$ je šírka steny, ${\displaystyle t_{1}}$ je teplota látky pred stenou a ${\displaystyle t_{2}}$ je teplota látky za stenou, pričom ${\displaystyle t_{1}>t_{2}}$. Na rozhraní kvapaliny a pevnej látky sa (v našom prípade dvakrát) vytvára tzv. medzná vrstva, v ktorej dochádza k prudkej zmene teploty, tzv. tepelný skok. ${\displaystyle t_{1}^{\prime }}$ je teplota steny na rozhraní s látkou pred stenou, ${\displaystyle t_{2}^{\prime }}$ je teplota steny na rozhraní s látkou za stenou.

Pri ustálenom prúdení rovinnou stenou platí

${\displaystyle q=\alpha _{1}(t_{1}-t_{1}^{\prime })={\frac {\lambda }{\delta }}(t_{1}^{\prime }-t_{2}^{\prime })=\alpha _{2}(t_{2}^{\prime }-t_{2})}$,

kde ${\displaystyle \lambda }$ je súčiniteľ tepelnej vodivosti, q je hustota tepelného toku a α je koeficient prestupu tepla.

Tieto rovnice je možné upraviť do tvaru

${\displaystyle t_{1}-t_{1}^{\prime }={\frac {q}{\alpha _{1}}}}$

${\displaystyle t_{1}^{\prime }-t_{2}^{\prime }={\frac {q\delta }{\lambda }}}$

${\displaystyle t_{2}^{\prime }-t_{2}={\frac {q}{\alpha _{2}}}}$

Sčítaním rovníc dostaneme

${\displaystyle t_{1}-t_{2}=q\left({\frac {1}{\alpha _{1}}}+{\frac {\delta }{\lambda }}+{\frac {1}{\alpha _{2}}}\right)={\frac {q}{k}}}$,

kde ${\displaystyle k={\frac {1}{{\frac {1}{\alpha _{1}}}+{\frac {\delta }{\lambda }}+{\frac {1}{\alpha _{2}}}}}}$ sa volá koeficient (súčiniteľ) prechodu tepla (iné názvy: súčiniteľ (koeficient) priestupu tepla, úhrnný koeficient (súčiniteľ) prestupu tepla, úhrnný koeficient (súčiniteľ) prechodu tepla, merná (špecifická) tepelná priestupnosť, merná (špecifická) tepelná priechodnosť, pr(i)eteplivosť [1][8][10][11][12][13], U-hodnota).