Ley de enfriamiento de Newton Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
q' = htransfer*(Tw-Tf)
Esta fórmula usa 4 Variables
Variables utilizadas
Flujo de calor - (Medido en vatio por metro cuadrado) - El flujo de calor es la tasa de transferencia de calor por unidad de área normal a la dirección del flujo de calor. Se denota con la letra "q".
Coeficiente de transferencia de calor - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor es el calor transferido por unidad de área por kelvin. Por lo tanto, el área se incluye en la ecuación ya que representa el área sobre la cual tiene lugar la transferencia de calor.
Temperatura de la superficie - (Medido en Kelvin) - La temperatura superficial es la temperatura en o cerca de una superficie. Específicamente, puede referirse como temperatura del aire superficial, la temperatura del aire cerca de la superficie de la tierra.
Temperatura del fluido característico - (Medido en Kelvin) - La temperatura del fluido característico es la temperatura del fluido que fluye sobre la superficie debido a la cual se produce la transferencia de calor entre la superficie y el fluido característico.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Coeficiente de transferencia de calor: 13.2 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 13.2 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Temperatura de la superficie: 305 Kelvin --> 305 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura del fluido característico: 275 Kelvin --> 275 Kelvin No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
q' = htransfer*(Tw-Tf) --> 13.2*(305-275)
Evaluar ... ...
q' = 396
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
396 vatio por metro cuadrado --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
396 vatio por metro cuadrado <-- Flujo de calor
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creado por Kethavath Srinath
Universidad de Osmania (UNED), Hyderabad
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Verificada por Equipo Softusvista
Oficina Softusvista (Pune), India
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13 Transferencia de calor y masa Calculadoras

Transferencia de calor por conducción en la base
Vamos Tasa de transferencia de calor conductivo = (Conductividad térmica*Área transversal de la aleta*Perímetro de la aleta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)^0.5*(Temperatura básica-Temperatura ambiente)
Intercambio de calor por radiación debido a la disposición geométrica
Vamos Transferencia de calor = emisividad*Área*[Stefan-BoltZ]*Factor de forma*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))
Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación
Vamos Transferencia de calor = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))
Transferencia de calor según la ley de Fourier
Vamos Flujo de calor a través de un cuerpo = -(Conductividad térmica del material*Área de superficie del flujo de calor*Diferencia de temperatura/Espesor)
Flujo de calor unidimensional
Vamos Flujo de calor = -Conductividad térmica de la aleta/Espesor de pared*(Temperatura de la pared 2-Temperatura de la pared 1)
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Emitancia de la superficie del cuerpo no ideal
Vamos Emitancia de superficie radiante de superficie real = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Temperatura de la superficie^(4)
Procesos Convectivos Coeficiente de Transferencia de Calor
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura de recuperación)
Conductividad térmica dado el espesor crítico de aislamiento para cilindros
Vamos Conductividad térmica de la aleta = Espesor crítico de aislamiento*Coeficiente de transferencia de calor en la superficie exterior
Diámetro de varilla Aleta circular dada Área de sección transversal
Vamos Diámetro de varilla circular = sqrt((área de la sección transversal*4)/pi)
Resistencia Térmica en la Transferencia de Calor por Convección
Vamos Resistencia termica = 1/(Área de superficie expuesta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)
Espesor crítico de aislamiento para cilindros
Vamos Espesor crítico de aislamiento = Conductividad térmica de la aleta/Coeficiente de transferencia de calor
Transferencia de calor
Vamos Tasa de flujo de calor = Diferencia de potencial térmico/Resistencia termica

9 Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas) Calculadoras

Disipación de calor de la aleta que pierde calor en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*((tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)+(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor/Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))))/(1+tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta*(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))))))
Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)
Disipación de calor de la aleta infinitamente larga
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = ((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)^0.5)*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)
Transferencia de calor en aletas dada la eficiencia de la aleta
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = Coeficiente general de transferencia de calor*Área*Eficiencia de las aletas*Diferencia general de temperatura
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Número de biot utilizando longitud característica
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Longitud característica)/(Conductividad térmica de la aleta)
Longitud de corrección para aletas cilíndricas con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cilíndrica = Longitud de la aleta+(Diámetro de la aleta cilíndrica/4)
Longitud de corrección para aleta rectangular delgada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta rectangular delgada = Longitud de la aleta+(Grosor de la aleta/2)
Longitud de corrección para aleta cuadrada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cuadrada = Longitud de la aleta+(Ancho de aleta/4)

13 Factores de la termodinámica Calculadoras

Ecuación de Van der Waals
Vamos Ecuación de Van der Waals = [R]*Temperatura/(Volumen molar-Constante de gas b)-Constante de gas a/Volumen molar^2
Velocidad media de los gases
Vamos Velocidad promedio de gas = sqrt((8*[R]*Temperatura del gas A)/(pi*Masa molar))
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Velocidad RMS
Vamos Velocidad cuadrática media raíz = sqrt((3*[R]*Temperatura del gas)/Masa molar)
Masa molar de gas dada la velocidad promedio de gas
Vamos Masa molar = (8*[R]*Temperatura del gas A)/(pi*Velocidad promedio de gas^2)
Velocidad más probable
Vamos Velocidad más probable = sqrt((2*[R]*Temperatura del gas A)/Masa molar)
Cambio en el impulso
Vamos Cambio en el impulso = Masa de cuerpo*(Velocidad inicial en el punto 2-Velocidad inicial en el punto 1)
Potencia de entrada a la turbina o potencia suministrada a la turbina
Vamos Fuerza = Densidad*Aceleración debida a la gravedad*Descargar*Cabeza
Grado de libertad dado Equipartición Energía
Vamos Grado de libertad = 2*Energía de Equipartición/([BoltZ]*Temperatura del gas B)
Masa molar de gas dada la velocidad RMS de gas
Vamos Masa molar = (3*[R]*Temperatura del gas A)/Velocidad cuadrática media raíz^2
Masa molar del gas dada la velocidad más probable del gas
Vamos Masa molar = (2*[R]*Temperatura del gas A)/Velocidad más probable^2
Constante de gas específica
Vamos Constante específica del gas = [R]/Masa molar
humedad absoluta
Vamos Humedad absoluta = Peso/Volumen de gas

20 Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas), espesor crítico del aislamiento y resistencia térmica Calculadoras

Disipación de calor de la aleta que pierde calor en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*((tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)+(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor/Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))))/(1+tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta*(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))))))
Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)
Disipación de calor de la aleta infinitamente larga
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = ((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)^0.5)*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)
Resistencia térmica para conducción en la pared del tubo
Vamos Resistencia termica = (ln(Radio exterior del cilindro/Radio interior del cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)
Transferencia de calor en aletas dada la eficiencia de la aleta
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = Coeficiente general de transferencia de calor*Área*Eficiencia de las aletas*Diferencia general de temperatura
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Número de biot utilizando longitud característica
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Longitud característica)/(Conductividad térmica de la aleta)
Radio crítico de aislamiento de esfera hueca
Vamos Radio crítico de aislamiento = 2*Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa
Radio crítico de aislamiento del cilindro
Vamos Radio crítico de aislamiento = Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa
Longitud de corrección para aletas cilíndricas con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cilíndrica = Longitud de la aleta+(Diámetro de la aleta cilíndrica/4)
Coeficiente de transferencia de calor interno dada la resistencia térmica interna
Vamos Coeficiente de transferencia de calor por convección interior = 1/(Área interior*Resistencia termica)
Área interior dada la resistencia térmica de la superficie interior
Vamos Área interior = 1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección interior*Resistencia termica)
Resistencia térmica para convección en la superficie interna
Vamos Resistencia termica = 1/(Área interior*Coeficiente de transferencia de calor por convección interior)
Coeficiente de transferencia de calor exterior dada la resistencia térmica
Vamos Coeficiente de transferencia de calor por convección externa = 1/(Resistencia termica*Área exterior)
Resistencia térmica para convección en la superficie exterior
Vamos Resistencia termica = 1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección externa*Área exterior)
Área exterior dada resistencia térmica exterior
Vamos Área exterior = 1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección externa*Resistencia termica)
Longitud de corrección para aleta rectangular delgada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta rectangular delgada = Longitud de la aleta+(Grosor de la aleta/2)
Longitud de corrección para aleta cuadrada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cuadrada = Longitud de la aleta+(Ancho de aleta/4)
Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente
Vamos Generación volumétrica de calor = (Densidad de corriente eléctrica^2)*Resistividad
Resistencia Térmica Total
Vamos Resistencia Térmica Total = 1/(Coeficiente general de transferencia de calor*Área)

13 Conducción, Convección y Radiación Calculadoras

Transferencia de calor por conducción en la base
Vamos Tasa de transferencia de calor conductivo = (Conductividad térmica*Área transversal de la aleta*Perímetro de la aleta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)^0.5*(Temperatura básica-Temperatura ambiente)
Intercambio de calor por radiación debido a la disposición geométrica
Vamos Transferencia de calor = emisividad*Área*[Stefan-BoltZ]*Factor de forma*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))
Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación
Vamos Transferencia de calor = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))
Transferencia de calor según la ley de Fourier
Vamos Flujo de calor a través de un cuerpo = -(Conductividad térmica del material*Área de superficie del flujo de calor*Diferencia de temperatura/Espesor)
Flujo de calor unidimensional
Vamos Flujo de calor = -Conductividad térmica de la aleta/Espesor de pared*(Temperatura de la pared 2-Temperatura de la pared 1)
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Emitancia de la superficie del cuerpo no ideal
Vamos Emitancia de superficie radiante de superficie real = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Temperatura de la superficie^(4)
Procesos Convectivos Coeficiente de Transferencia de Calor
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura de recuperación)
Conductividad térmica dado el espesor crítico de aislamiento para cilindros
Vamos Conductividad térmica de la aleta = Espesor crítico de aislamiento*Coeficiente de transferencia de calor en la superficie exterior
Resistencia Térmica en Conducción
Vamos Resistencia termica = (Espesor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área transversal)
Resistencia Térmica en la Transferencia de Calor por Convección
Vamos Resistencia termica = 1/(Área de superficie expuesta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)
Espesor crítico de aislamiento para cilindros
Vamos Espesor crítico de aislamiento = Conductividad térmica de la aleta/Coeficiente de transferencia de calor
Transferencia de calor
Vamos Tasa de flujo de calor = Diferencia de potencial térmico/Resistencia termica

Ley de enfriamiento de Newton Fórmula

Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
q' = htransfer*(Tw-Tf)

¿Definir la ley de enfriamiento de Newton?

La ley de enfriamiento de Newton describe la velocidad a la que un cuerpo expuesto cambia de temperatura a través de la radiación, que es aproximadamente proporcional a la diferencia entre la temperatura del objeto y su entorno, siempre que la diferencia sea pequeña.

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