Cambio en la energía interna del cuerpo concentrado Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Cambio en la energía interna = Densidad*Calor especifico*Volumen total*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Número de biota*Número de Fourier))))
ΔU = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo))))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 8 Variables
Funciones utilizadas
exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)
Variables utilizadas
Cambio en la energía interna - (Medido en Joule) - El cambio de energía interna de un sistema termodinámico es la energía contenida en su interior. Es la energía necesaria para crear o preparar el sistema en cualquier estado interno determinado.
Densidad - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de un material muestra la densidad de ese material en un área determinada. Esto se toma como masa por unidad de volumen de un objeto dado.
Calor especifico - (Medido en Joule por kilogramo por K) - El calor específico es la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para elevar la temperatura en un grado Celsius.
Volumen total - (Medido en Metro cúbico) - El volumen total es la cantidad total de espacio que ocupa una sustancia u objeto o que está encerrado dentro de un contenedor.
Temperatura inicial - (Medido en Kelvin) - La temperatura inicial se define como la medida de calor en el estado o condiciones iniciales.
Temperatura del fluido - (Medido en Kelvin) - La temperatura del fluido es la temperatura del fluido que rodea el objeto.
Número de biota - El número de Biot es una cantidad adimensional que tiene la relación entre la resistencia de conducción interna y la resistencia de convección de la superficie.
Número de Fourier - El número de Fourier es la relación entre la tasa de transporte por difusión o conducción y la tasa de almacenamiento de cantidades, donde la cantidad puede ser calor o materia.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Densidad: 5.51 Kilogramo por metro cúbico --> 5.51 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Calor especifico: 120 Joule por kilogramo por K --> 120 Joule por kilogramo por K No se requiere conversión
Volumen total: 63 Metro cúbico --> 63 Metro cúbico No se requiere conversión
Temperatura inicial: 20 Kelvin --> 20 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura del fluido: 10 Kelvin --> 10 Kelvin No se requiere conversión
Número de biota: 0.012444 --> No se requiere conversión
Número de Fourier: 0.5 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
ΔU = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo)))) --> 5.51*120*63*(20-10)*(1-(exp(-(0.012444*0.5))))
Evaluar ... ...
ΔU = 2583.76500357691
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
2583.76500357691 Joule --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
2583.76500357691 2583.765 Joule <-- Cambio en la energía interna
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creado por Ravi Khiyani
Instituto de Tecnología y Ciencia Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indore
¡Ravi Khiyani ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!
Verificada por Anshika Arya
Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur
¡Anshika Arya ha verificado esta calculadora y 2500+ más calculadoras!

13 Conducción de calor transitoria Calculadoras

Tasa de transferencia de calor instantánea
Vamos Velocidad de calentamiento = Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(exp(-(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica)))
Temperatura después de transcurrido el tiempo dado
Vamos Temperatura = ((Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(exp(-(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica))))+Temperatura del fluido
Tiempo necesario para alcanzar la temperatura dada
Vamos Tiempo transcurrido = ln((Temperatura final-Temperatura del fluido)/(Temperatura inicial-Temperatura del fluido))*((Densidad*Volumen total*Calor especifico)/(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie))
Cambio en la energía interna del cuerpo concentrado
Vamos Cambio en la energía interna = Densidad*Calor especifico*Volumen total*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Número de biota*Número de Fourier))))
Transferencia de calor total durante el intervalo de tiempo
Vamos Transferencia de calor = Densidad*Calor especifico*Volumen total*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Número de biota*Número de Fourier))))
Relación de diferencia de temperatura para el tiempo transcurrido determinado
Vamos Relación de temperatura = exp(-(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica))
Producto de Biot y número de Fourier dadas las propiedades del sistema
Vamos Producto de los números de Biot y Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica)
Encendido exponencial de la relación temperatura-tiempo
Vamos Constante B = -(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica)
Constante de tiempo en transferencia de calor en estado inestable
Vamos Tiempo constante = (Densidad*Capacidad calorífica específica*Volumen total)/(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie)
Difusividad Térmica
Vamos Difusividad térmica = Conductividad térmica/(Densidad*Capacidad calorífica específica)
Capacitancia termal
Vamos Capacitancia térmica = Densidad*Capacidad calorífica específica*Volumen
Relación de la diferencia de temperatura para el tiempo transcurrido dado el número de Biot y Fourier
Vamos Relación de temperatura = exp(-(Número de biota*Número de Fourier))
Potencia en Exponencial de Relación Temperatura-tiempo dado Biot y Número de Fourier
Vamos Constante B = -(Número de biota*Número de Fourier)

Cambio en la energía interna del cuerpo concentrado Fórmula

Cambio en la energía interna = Densidad*Calor especifico*Volumen total*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Número de biota*Número de Fourier))))
ΔU = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo))))
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