Lämpötehon

Lämpöteho, eli lämpöenergian siirron tai tuotannon nopeus, kuvaa kuinka paljon lämpöä siirtyy tai syntyy aikayksikköä kohti. Sen yksikkö on watti (W), ja sitä merkitään usein Ṗ tai Q̇. Lämpöteho on differentiaalinen suure, kun taas lämpöenergia Q on kokonaismäärä; lämpöteho kertoo energian muutoksen nopeuden ajan funktiona.

Lämpöteho voi syntyä tai siirtyä usealla tavalla. Lämmönsiirrossa tapahtuvaa lämpötehoa voivat olla johtuminen, konvektio ja säteily. Lisäksi lämpötehoa voi syntyä sisäisesti prosessissa, kuten polttoprosessissa tai kemiallisessa reaktiossa. Yleinen laskentakaava tavanomaisessa virtauksessa on P = ṁ c_p ΔT, jossa ṁ on massavirta, c_p nesteen tai kaasun ominaislämpökapasiteetti ja ΔT lämpötilan nousu. Staattisessa kappaleessa lämpötehoa voidaan kuvata dQ/dt.

Käyttökohteet ja sovellukset. Lämpötehoa käytetään kuvaamaan esimerkiksi sähkö- ja käytännön lämmittimien nimityksiä (esimerkiksi 2 kW lämmityslevy) sekä teollisuuden laitosten, kuten voimalaitosten, kertalämmöntuotantoa (mwth tai GWh-taso). Lämpöteho ja sähköinen teho liittyvät toisiinsa hyötysuhteen kautta: sähköinen teho P_e voidaan muuntaa lämmöksi, jonka teho on P_th = η P_e, missä η on hyötysuhde. Lämpötehon hallinta on keskeistä lämmitys-, jäähdytystai energiatehokkuusjärjestelmissä.

Mittaukset ja mittayksiköt. Lämpötehoa voidaan arvioida kalorimetrialla tai eri mittausjärjestelmillä, joissa mitataan lämpöenergian siirtymää tai lämpötilamuutoksia aikayksikköä kohti. Yleisimmät yksiköt ovat watt ja sen suuremmat luvut kilowatt (kW) tai megawatti (MW). Lämpöteho on keskeinen suure monissa energiatekniikan ja termodinamiikan sovelluksissa.