Calculadora Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación

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Conceptos básicos de HMT

Conducción

Intercambiador de calor

Radiación

Transferencia de masa por convección

✖La emisividad es la capacidad de un objeto para emitir energía infrarroja. La emisividad puede tener un valor de 0 (espejo brillante) a 1,0 (cuerpo negro). La mayoría de las superficies orgánicas u oxidadas tienen una emisividad cercana a 0,95.ⓘ emisividad [ε]			+10% -10%
✖El área es la cantidad de espacio bidimensional que ocupa un objeto.ⓘ Área [A]			+10% -10%
✖La temperatura de la superficie 1 es la temperatura de la primera superficie.ⓘ Temperatura de la superficie 1 [T₁]			+10% -10%
✖La temperatura de la superficie 2 es la temperatura de la segunda superficie.ⓘ Temperatura de la superficie 2 [T₂]			+10% -10%

✖La transferencia de calor es la cantidad de calor que se transfiere por unidad de tiempo en algún material, generalmente medido en vatios (julios por segundo).ⓘ Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación [q]

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Fórmula

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Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación

Fórmula

`"q" = "ε"*"[Stefan-BoltZ]"*"A"*("T"_{"1"}^(4)-"T"_{"2"}^(4))`

Ejemplo

`"-1119.993709W"="0.95"*"[Stefan-BoltZ]"*"50m²"*(("101K")^(4)-("151K")^(4))`

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Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Transferencia de calor = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))
q = ε*[Stefan-BoltZ]*A*(T₁^(4)-T₂^(4))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilizadas

[Stefan-BoltZ] - Stefan Boltzmann Constante Valor tomado como 5.670367E-8

Variables utilizadas

Transferencia de calor - (Medido en Vatio) - La transferencia de calor es la cantidad de calor que se transfiere por unidad de tiempo en algún material, generalmente medido en vatios (julios por segundo).
emisividad - La emisividad es la capacidad de un objeto para emitir energía infrarroja. La emisividad puede tener un valor de 0 (espejo brillante) a 1,0 (cuerpo negro). La mayoría de las superficies orgánicas u oxidadas tienen una emisividad cercana a 0,95.
Área - (Medido en Metro cuadrado) - El área es la cantidad de espacio bidimensional que ocupa un objeto.
Temperatura de la superficie 1 - (Medido en Kelvin) - La temperatura de la superficie 1 es la temperatura de la primera superficie.
Temperatura de la superficie 2 - (Medido en Kelvin) - La temperatura de la superficie 2 es la temperatura de la segunda superficie.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

emisividad: 0.95 --> No se requiere conversión
Área: 50 Metro cuadrado --> 50 Metro cuadrado No se requiere conversión
Temperatura de la superficie 1: 101 Kelvin --> 101 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura de la superficie 2: 151 Kelvin --> 151 Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

q = ε*[Stefan-BoltZ]*A*(T₁^(4)-T₂^(4)) --> 0.95*[Stefan-BoltZ]*50*(101^(4)-151^(4))

Evaluar ... ...

q = -1119.99370862799

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

-1119.99370862799 Vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

-1119.99370862799 ≈ -1119.993709 Vatio <-- Transferencia de calor

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Kethavath Srinath

Universidad de Osmania (UNED), Hyderabad

¡Kethavath Srinath ha creado esta calculadora y 1000+ más calculadoras!

Verificada por Urvi Rathod

Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

¡Urvi Rathod ha verificado esta calculadora y 1900+ más calculadoras!

< 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

< 13 Conducción, Convección y Radiación Calculadoras

Transferencia de calor por conducción en la base

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

Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación Fórmula

Transferencia de calor = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))
q = ε*[Stefan-BoltZ]*A*(T₁^(4)-T₂^(4))

¿Qué es la emisión de cuerpos negros?

Un cuerpo negro en equilibrio térmico (es decir, a temperatura constante) emite radiación electromagnética de cuerpo negro. La radiación se emite de acuerdo con la ley de Planck, lo que significa que tiene un espectro que está determinado solo por la temperatura (ver figura a la derecha), no por la forma o composición del cuerpo.

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