Calculadora Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada

✖La temperatura en cualquier momento T se define como la temperatura de un objeto en cualquier momento t medida con un termómetro.ⓘ Temperatura en cualquier momento T [T]			+10% -10%
✖La temperatura del fluido a granel se define como la temperatura del fluido a granel o del fluido en un instante dado medida con un termómetro.ⓘ Temperatura del fluido a granel [T_∞]			+10% -10%
✖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.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor [h]			+10% -10%
✖El área de superficie para convección se define como el área de superficie del objeto que está en proceso de transferencia de calor.ⓘ Área de superficie para convección [A_c]			+10% -10%
✖La constante de tiempo se define como el tiempo total que tarda un cuerpo en alcanzar la temperatura final desde la temperatura inicial.ⓘ Tiempo constante [𝜏]			+10% -10%
✖La densidad de un cuerpo es la cantidad física que expresa la relación entre su masa y su volumen.ⓘ Densidad del cuerpo [ρ_B]			+10% -10%
✖La capacidad calorífica específica es el calor requerido para elevar la temperatura de la unidad de masa de una sustancia determinada en una cantidad determinada.ⓘ Capacidad calorífica específica [c]			+10% -10%
✖Volumen de objeto es la cantidad de espacio que ocupa una sustancia u objeto o que está encerrado dentro de un contenedor.ⓘ Volumen de objeto [V]			+10% -10%

✖La temperatura inicial del objeto se define como la medida del calor en el estado o condiciones iniciales.ⓘ Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada [T₀]

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Fórmula

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Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada

Fórmula

`"T"_{"0"} = ("T"-"T"_{"∞"})/(exp((-"h"*"A"_{"c"}*"𝜏")/("ρ"_{"B"}*"c"*"V")))+"T"_{"∞"}`

Ejemplo

`"979.9524K"=("589K"-"373K")/(exp((-"10W/m²*K"*"0.00785m²"*"1937s")/("15kg/m³"*"1.5J/(kg*K)"*"6.541m³")))+"373K"`

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Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Temperatura inicial del objeto = (Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(exp((-Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)))+Temperatura del fluido a granel
T₀ = (T-T_∞)/(exp((-h*A_c*𝜏)/(ρ_B*c*V)))+T_∞
Esta fórmula usa 1 Funciones, 9 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

Temperatura inicial del objeto - (Medido en Kelvin) - La temperatura inicial del objeto se define como la medida del calor en el estado o condiciones iniciales.
Temperatura en cualquier momento T - (Medido en Kelvin) - La temperatura en cualquier momento T se define como la temperatura de un objeto en cualquier momento t medida con un termómetro.
Temperatura del fluido a granel - (Medido en Kelvin) - La temperatura del fluido a granel se define como la temperatura del fluido a granel o del fluido en un instante dado medida con un termómetro.
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.
Área de superficie para convección - (Medido en Metro cuadrado) - El área de superficie para convección se define como el área de superficie del objeto que está en proceso de transferencia de calor.
Tiempo constante - (Medido en Segundo) - La constante de tiempo se define como el tiempo total que tarda un cuerpo en alcanzar la temperatura final desde la temperatura inicial.
Densidad del cuerpo - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de un cuerpo es la cantidad física que expresa la relación entre su masa y su volumen.
Capacidad calorífica específica - (Medido en Joule por kilogramo por K) - La capacidad calorífica específica es el calor requerido para elevar la temperatura de la unidad de masa de una sustancia determinada en una cantidad determinada.
Volumen de objeto - (Medido en Metro cúbico) - Volumen de objeto es la cantidad de espacio que ocupa una sustancia u objeto o que está encerrado dentro de un contenedor.

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

Temperatura en cualquier momento T: 589 Kelvin --> 589 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura del fluido a granel: 373 Kelvin --> 373 Kelvin No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor: 10 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 10 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Área de superficie para convección: 0.00785 Metro cuadrado --> 0.00785 Metro cuadrado No se requiere conversión
Tiempo constante: 1937 Segundo --> 1937 Segundo No se requiere conversión
Densidad del cuerpo: 15 Kilogramo por metro cúbico --> 15 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Capacidad calorífica específica: 1.5 Joule por kilogramo por K --> 1.5 Joule por kilogramo por K No se requiere conversión
Volumen de objeto: 6.541 Metro cúbico --> 6.541 Metro cúbico No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

T₀ = (T-T_∞)/(exp((-h*A_c*𝜏)/(ρ_B*c*V)))+T_∞ --> (589-373)/(exp((-10*0.00785*1937)/(15*1.5*6.541)))+373

Evaluar ... ...

T₀ = 979.952397710188

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

979.952397710188 Kelvin --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

979.952397710188 ≈ 979.9524 Kelvin <-- Temperatura inicial del objeto

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Ayush Gupta

Escuela Universitaria de Tecnología Química-USCT (GGSIPU), Nueva Delhi

¡Ayush Gupta ha creado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

Verificada por Prerana Bakli

Universidad de Hawái en Mānoa (UH Manoa), Hawái, Estados Unidos

¡Prerana Bakli ha verificado esta calculadora y 1600+ más calculadoras!

< 18 Conducción de calor en estado no estacionario Calculadoras

Respuesta de temperatura del pulso de energía instantánea en un sólido semi infinito

Vamos Temperatura en cualquier momento T = Temperatura inicial del sólido+(Energía térmica/(Área*Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*(pi*Difusividad térmica*Tiempo constante)^(0.5)))*exp((-Profundidad del Sólido Semi Infinito^2)/(4*Difusividad térmica*Tiempo constante))

Tiempo que tarda el objeto en calentarse o enfriarse mediante el método de capacidad calorífica concentrada

Vamos Tiempo constante = ((-Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)/(Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección))*ln((Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel))

Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada

Vamos Temperatura inicial del objeto = (Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(exp((-Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)))+Temperatura del fluido a granel

Temperatura del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada

Vamos Temperatura en cualquier momento T = (exp((-Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)))*(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel)+Temperatura del fluido a granel

Respuesta de temperatura del pulso de energía instantánea en un sólido semi infinito en la superficie

Número de Fourier dado el coeficiente de transferencia de calor y la constante de tiempo

Vamos Número de Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*Número de biota)

Número de Biot dado Coeficiente de Transferencia de Calor y Constante de Tiempo

Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*Número de Fourier)

Número de Fourier utilizando el número de Biot

Vamos Número de Fourier = (-1/(Número de biota))*ln((Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel))

Número de biot usando el número de Fourier

Vamos Número de biota = (-1/Número de Fourier)*ln((Temperatura en cualquier momento T-Temperatura del fluido a granel)/(Temperatura inicial del objeto-Temperatura del fluido a granel))

Número de Biot dado Dimensión característica y Número de Fourier

Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Dimensión característica*Número de Fourier)

Número de Fourier dado Característica Dimensión y Número de Biot

Vamos Número de Fourier = (Coeficiente de transferencia de calor*Tiempo constante)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Dimensión característica*Número de biota)

Constante de tiempo del sistema térmico

Vamos Tiempo constante = (Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto)/(Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie para convección)

Contenido inicial de energía interna del cuerpo en referencia a la temperatura ambiente

Vamos Contenido de energía inicial = Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto*(Temperatura inicial del sólido-Temperatura ambiente)

Número de Fourier usando conductividad térmica

Vamos Número de Fourier = ((Conductividad térmica*Tiempo característico)/(Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*(Dimensión característica^2)))

Capacitancia del sistema térmico por el método de capacidad térmica concentrada

Vamos Capacidad del sistema térmico = Densidad del cuerpo*Capacidad calorífica específica*Volumen de objeto

Número de Biot utilizando el Coeficiente de Transferencia de Calor

Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Espesor de la pared)/Conductividad térmica

Conductividad Térmica dada Número de Biot

Vamos Conductividad térmica = (Coeficiente de transferencia de calor*Espesor de la pared)/Número de biota

Número de Fourier

Vamos Número de Fourier = (Difusividad térmica*Tiempo característico)/(Dimensión característica^2)

Temperatura inicial del cuerpo por el método de capacidad calorífica concentrada Fórmula

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