kokonaisenergiavirran

Kokonaisenergiavirta on fysiikan käsite, jolla tarkoitetaan energian kokonaismäärän siirtymisen nopeutta rajapinnan tai alueen yli aikayksikköä kohti. Se kuvaa, kuinka paljon energia siirtyy per unit time ja mihin suuntaan energia kulkee. Energiavirta koostuu erilaisista energiamuodoista, kuten kineettisestä energiasta, sisäenergiasta, potentiaalienERGIAsta sekä säteilyenergian muodosta, joten kokonaisvirta on näiden muotojen yhteisvaikutus.

Kokonaisenergiavirta voidaan määritellä energian virtaussuuntana pintaa vastaan. Energian virtaustiheys on vektorinen suure, joka kuvaa energian siirtymää per pinta-ala ja aikayksikkö. Yleensä kokonaisenergia, joka kulkee rajapinnan läpi, saadaan integroimalla virtaustiheys pinta-alan yli: F = ∮_A S · dA. Yksiköitä ovat esimerkiksi wattia neliömetriä kohti (W/m^2) energian tiheydelle ja watti (W) kokonaisvirralle.

Esimerkkinä elektromagneettisessa kentässä energian siirtymää kuvaa Poyntingin vektori S = E × H. Sen suunta ja suuruus kertovat, kuinka paljon energiaa kulkee kyseisen rajapinnan läpi ja mihin suuntaan. Lämpötilaan liittyvissä prosesseissa kokonaisenergiavirta rajapinnan yli muodostuu johtumisesta, konvektiona ja säteilystä, ja käytännön laskuissa näiden osien summa kuvataan usein q_total = q_cond + q_conv + q_rad.

Käyttökohteita ovat muun muassa ilmasto- ja ilmastotiede, rakennusfysiikka, sähkötekniikka sekä energiankulutuksen optimointi. Kokonaisenergiavirran mittaaminen ja laskeminen on keskeistä energian tasapainon ja siirtoprosessien ymmärtämisessä.