lämpövoima

Lämpövoima on termi, jota käytetään suomenkielisessä fysiikassa useassa yhteydessä liittyen lämpötilaan ja sähköön. Yksi keskeinen merkitys on termoelectrinen jännite, joka syntyy lämpötilagradientin vaikutuksesta kahden erilehtoisen aineen väliin muodostuvassa sulkusessa. Tätä ilmiötä kutsutaan Seebeckin ilmiöksi. Seebeckin kerroin S kuvaa, kuinka paljon jännite muuttuu lämpötilan muuttuessa. Jos S on suurin piirtein vakio, jännite voidaan likimääräisesti kirjoittaa ε ≈ -S ΔT. Lämpövoimaa hyödyntävät laitteet, kuten termoparit ja termoparit, ovat keskeisiä lämpötilan mittauksessa ja lämpöenergiaa sähköenergiaksi muuntavissa sovelluksissa.

Toinen tulkinta lämpövoimasta liittyy lämpöenergian siirtämisen tai muuntamisen tehon määrään, eli lämpötehoon. Lämpövoima kuvaa ajassa siirtyvää tai muututtavaa lämpöenergiaa, ja sen mitta on teho, kuten watti (W). Lämpövoimaa voidaan tarkastella useissa konduktio-, konvektion- ja säteilyilmiöissä. Esimerkiksi Fourierin lain mukaan johtavassa pala-aineessa síirrettävä lämpöteho q̇ = -k A ΔT / L riippuu materiaalin lämmönjohtavuudesta k, poikkipinta-alasta A, lämpötilagradientista ΔT/L sekä geometriasta. Radiatiiviset ja konvektiiviset kanavat täydentävät kuvan. Lämpövoimaa käytetään sekä energianhallinnassa että lämpövoiman muuntamisessa sähköenergiaksi tai muuksi muodoksi.

Yhteenvetona lämpövoima voi tarkoittaa sekä thermoelectristä emf:a lämpötilagradientin aiheuttamana jännitteenä että lämpöenergian siirtämisen tai muuntamisen tehon määrää.