Основные понятия теории теплообмена
Теория теплопередачи рассматривает процессы передачи тепла из одной части пространства в другую.
Процесс теплообмена наблюдается тогда, когда тепло передается от одного, более нагретого тела, к другому, менее нагретому. Поток энергии, передаваемый частицами более нагретого тела частицам менее нагретого, называет ся тепловым потоком. Таким образом, для того чтобы происходил процесс передачи тепла от одного тела к другому, совершенно необходима разность температур тел, участвующих в теплообмене. Следовательно, тепловой поток всегда направлен в сторону меньших температур и, являясь величиной векторной, характеризуется не только абсолютной величиной, но и направлением.
Температура, являясь величиной скалярной, не зависит от направления и характеризуется лишь абсолютной величиной. Температура характеризует степень нагретости тела и измеряется в градусах стоградусной или абсолютной температурной шкалы.
Процесс передачи тепла развивается как во времени, так и в пространстве. Практически часто бывает необходимо знать температуру в различных точках изучаемого пространства в один и тот же момент времени. Подобное распределение температур называется полем температур или температурным полем.
Кроме изменения в пространстве, температурное поле и поле тепловых потоков может изменяться также и во времени.
Если температура (тепловой поток) с течением времени не претерпевает никаких изменений, то говорят о «стационарном тепловом состоянии». Если же температура изменяется со временем, то такой процесс называется нестационарным.
Различают полный и удельный тепловые потоки. Полный тепловой поток Q обычно относится к единице времени и измеряется в ваттах (Вт). Тепловой поток, отнесенный к единице поверхности, называется плотностью теплового потока q (Вт/м2).
Таким образом, если F теплопередающая поверхность (м2), то
Q = qF.
Иногда Q обозначает полное количество переданного тепла и выражается в джоулях (Дж) и тогда
Q = q 
F,
где — время, с.
Температурное поле в рассматриваемом теле или системе тел удобно характеризовать с помощью изотермических поверхностей, под которыми понимается геометрическое тело точек с одинаковой температурой. Такие поверхности могут быть замкнуты или выходить на границы тела, но между собой никогда не пересекаются.
Если изотермические поверхности пересечь плоскостью, то на плоскости сечения получим изотермические линии, называемые изотермами.