référence: http://www.engineeringtoolbox.com/conductive-heat-transfer-d_428.html
Prenons un moment pour regarder l'équation de transfert de chaleur. En le regardant, nous pouvons voir les moyens d'obtenir un transfert de chaleur plus efficace
q / A = k dT / s
q / A = heat transfer per unit area (W/m2)
k = thermal conductivity (W/mK)
dT = temperature difference (oC)
s = wall thickness (m)
- utiliser un matériau à constante de conductivité thermique élevée (comme le cuivre)
- matériau plus mince (!)
- maintenir une différence de température plus élevée
Le fonctionnement de ces décongélateurs devrait maintenant être facile à comprendre. (1) Ils sont faits d'un matériau qui a une constante de conductivité thermique très élevée, comme le cuivre. Plus la conductivité thermique d'un matériau est élevée, plus il peut égaliser rapidement sa température avec celle du matériau environnant.
Les choses qui se touchent veulent avoir la même température. Lorsque vous mettez un glaçon sur une feuille de cuivre à température ambiante, ce sont des températures très différentes. Mais dès qu'ils se touchent, ils veulent avoir la même température, donc le transfert de chaleur commence. La chaleur «coule» du cuivre vers la glace, augmentant la température de la glace et la faisant fondre. La chaleur circule également dans tout le cuivre lui-même, ce qui signifie que même les parties du cuivre éloignées de la glace perdent de la chaleur.
Avec la perte de chaleur du cuivre, il tombe rapidement hors de l'équilibre de température avec l'air ambiant. Mais l'air et le cuivre veulent également avoir la même température, et donc la chaleur de l'air "coule" dans le cuivre, le ramenant plus près de la température ambiante, ce qui permet au cuivre de chauffer encore plus la glace ... .
Le sommet de la plaque de cuivre est probablement plat, pour augmenter la surface au contact de la glace. Le fond de la plaque de cuivre est cependant probablement nervuré ou à ailettes, pour augmenter la surface avec l'air ambiant, mais sans (2) créer plus d'épaisseur!
Nous pourrions également traiter (3) et chauffer le cuivre électriquement, au-dessus de la température ambiante, mais nous courons alors le risque de chauffer une partie des aliments à cette température également. L'avantage d'utiliser un radiateur passif en cuivre est que la température ne dépassera jamais la température ambiante!