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2024-12-09T22:23:12Z

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{{Dieser Artikel|behandelt die Bedeutung in der Physik. Der philosophische Begriff Wärmestrom findet sich unter [[Wärmestrom/Kältestrom]]. Mit Wärmestrom kann auch der Strom zum Betreiben von [[Elektrogebäudeheizung]]en gemeint sein.}}
{{Infobox Physikalische Größe
|Name= Wärmestrom
|Größenart=
|Formelzeichen= <math>\mathit{\Phi}</math>, <math>\dot{Q}</math>
|Dim=
|AbgeleitetVon=
|SI= [[Watt (Einheit)|W]] = [[Kilogramm|kg]]·[[Meter|m]]2·[[Sekunde|s]]−3
|SI-Dimension= [[Länge (Physik)|L]]2·[[Masse (Physik)|M]]·[[Zeit|T]]−3
|cgs=
|cgs-Dimension=
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|esE-Dimension=
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|emE-Dimension=
|Planck=
|Planck-Dimension=
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|Astro-Dimension=
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|Anglo-Dimension=
|Anmerkungen=
|SieheAuch=
}}
Der '''Wärmestrom''' oder '''Wärmefluss''' ([[Formelzeichen]] nach [[DIN 1304]]: <math>\dot{Q}</math>, <math>\Phi_\mathrm{th}</math> oder <math>\Phi</math>) ist eine [[physikalische Größe]] zur quantitativen Beschreibung von [[Wärmeübertragung]]svorgängen.

== Definition ==
Er beschreibt die Menge an [[Wärme]] <math>\partial Q</math> die in der Zeitspanne <math>\partial t</math> von einem Ort hoher Temperatur zu einem Ort niedriger Temperatur übertragen wird:<ref>{{Literatur|Autor=Paul Allen Tipler, Gene Mosca|Herausgeber=[[Jenny Wagner (Physikerin)|Jenny Wagner]]|Titel=Physik für Wissenschaftler und Ingenieure|Auflage=7. dt. Aufl|Verlag=Springer Spektrum|Ort=Berlin Heidelberg|Jahr=2015|ISBN=978-3-642-54165-0}}</ref>

:<math>\Phi = \dot{Q} = \frac{\partial Q}{\partial t}</math>.

Die Schreibweise mit <math>\partial</math> symbolisiert, dass [[Wärme]] keine [[Zustandsgröße]], sondern eine [[Prozessgröße]] ist.

Der Wärmestrom <math>\dot{Q}</math> ist eine bei Wärmeleitung übertragene Wärme[[leistung (Physik)|leistung]] und wird daher in [[Watt (Einheit)|Watt]] angegeben:

:<math>\mathrm{W} = \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{s}} = \frac{\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^3}</math>.

Er kann nicht direkt gemessen werden, sondern beruht immer auf Temperaturdifferenzmessung, zum Beispiel in [[Kalorimeter|Kalorimetern]].

Wenn man die Temperaturdifferenz <math display="inline">\Delta T</math> zweier Punkte innerhalb einer Wärmeleitung kennt, kann der Wärmestrom <math display="inline">\dot{Q}</math> mithilfe des [[Wärmeleitfähigkeit|Wärmeleitkoeffizienten]] <math display="inline">\lambda</math> berechnet werden. Man braucht dabei noch den Leitungsquerschnitt <math display="inline">A</math> und den Abstand der zwei Punkte <math display="inline">l</math>:

:<math>\dot{Q} = \frac{\lambda \cdot \Delta T \cdot A}{l}</math>

Die Wärmeenergie eines [[System|natürlichen Systems]] fließt ''von selbst'' immer vom Bereich mit der höheren Temperatur zum Bereich mit der niedrigeren Temperatur, was durch ''Zunahme der [[Entropie]]'' beschrieben wird. Soll Wärmeenergie in die umgekehrte Richtung transportiert werden, so muss zusätzlich Arbeit verrichtet werden, was die Entropie weiter zunehmen lässt, die von einem anderen System aufgenommen wird (hier: Umwelt bzw. Universum, siehe auch [[Wärmepumpe]]). Die beobachtbaren Realitäten [[thermodynamische Temperatur]], Fließen von Wärmeenergie wie ''von selbst'' und Aufspaltung der Wärmeenergie in einen [[Exergie|exergonischen]] und [[Anergie|anergonischen]] Teil werden im [[Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik|Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik]] beschrieben.

== Siehe auch ==
* [[Wärmestromdichte]]
* [[Wärmeleitung]]
* [[Wärmeübergangskoeffizient]] – Beschreibung des Wärmeübergangs an Grenzflächen
* [[Thermische Leistung]]

== Einzelnachweise ==
<references />{{Normdaten|TYP=s|GND=4121893-0}}{{SORTIERUNG:Warmestrom}}
[[Kategorie:Physikalische Größe]]
[[Kategorie:Thermodynamik]]

Wärmestrom - Versionsgeschichte

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