Calculadora Difusividad Térmica

✖La conductividad térmica es la tasa de calor que pasa a través de un material específico, expresada como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.ⓘ Conductividad térmica [k]			+10% -10%
✖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.ⓘ Densidad [ρ]			+10% -10%
✖La capacidad calorífica específica es el calor necesario para elevar la temperatura de la unidad de masa de una sustancia determinada en una cantidad determinada.ⓘ Capacidad calorífica específica [C_o]			+10% -10%

✖La difusividad térmica es la conductividad térmica dividida por la densidad y la capacidad calorífica específica a presión constante.ⓘ Difusividad Térmica [α]

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Fórmula

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Difusividad Térmica

Fórmula

`"α" = "k"/("ρ"*"C"_{"o"})`

Ejemplo

`"0.461887m²/s"="10.18W/(m*K)"/("5.51kg/m³"*"4J/(kg*K)")`

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Difusividad Térmica Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Difusividad térmica = Conductividad térmica/(Densidad*Capacidad calorífica específica)
α = k/(ρ*C_o)
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Difusividad térmica - (Medido en Metro cuadrado por segundo) - La difusividad térmica es la conductividad térmica dividida por la densidad y la capacidad calorífica específica a presión constante.
Conductividad térmica - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica es la tasa de calor que pasa a través de un material específico, expresada como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.
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.
Capacidad calorífica específica - (Medido en Joule por kilogramo por K) - La capacidad calorífica específica es el calor necesario para elevar la temperatura de la unidad de masa de una sustancia determinada en una cantidad determinada.

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

Conductividad térmica: 10.18 Vatio por metro por K --> 10.18 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Densidad: 5.51 Kilogramo por metro cúbico --> 5.51 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Capacidad calorífica específica: 4 Joule por kilogramo por K --> 4 Joule por kilogramo por K No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

α = k/(ρ*C_o) --> 10.18/(5.51*4)

Evaluar ... ...

α = 0.461887477313975

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.461887477313975 Metro cuadrado por segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.461887477313975 ≈ 0.461887 Metro cuadrado por segundo <-- Difusividad térmica

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Ishan Gupta

Instituto de Tecnología Birla (BITS), Pilani

¡Ishan Gupta ha creado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

Verificada por Equipo Softusvista

Oficina Softusvista (Pune), India

¡Equipo Softusvista ha verificado esta calculadora y 1100+ 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)

< 13 Conceptos básicos de los modos de transferencia de calor Calculadoras

Resistencia Térmica a la Radiación

Vamos Resistencia termica = 1/(emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área de la base*(Temperatura de la superficie 1+Temperatura de la superficie 2)*(((Temperatura de la superficie 1)^2)+((Temperatura de la superficie 2)^2)))

Resistencia térmica de la pared esférica

Vamos Resistencia térmica de la esfera sin convección = (Radio de la segunda esfera concéntrica-Radio de la primera esfera concéntrica)/(4*pi*Conductividad térmica*Radio de la primera esfera concéntrica*Radio de la segunda esfera concéntrica)

Calor radial que fluye a través del cilindro

Vamos Calor = Conductividad térmica*2*pi*Diferencia de temperatura*Longitud del cilindro/(ln(Radio exterior del cilindro/Radio interior del cilindro))

Transferencia de calor a través de una pared o superficie plana

Vamos Tasa de flujo de calor = -Conductividad térmica*Área de la sección transversal*(Temperatura exterior-Temperatura interior)/Ancho de superficie plana

Transferencia de calor radiante

Vamos Calor = [Stefan-BoltZ]*Área superficial del cuerpo*Factor de vista geométrica*(Temperatura de la superficie 1^4-Temperatura de la superficie 2^4)

Tasa de transferencia de calor por convección

Vamos Tasa de flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*Área de superficie expuesta*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)

Potencia emisiva total del cuerpo radiante

Vamos Potencia emisiva por unidad de área = (emisividad*(Temperatura de radiación efectiva)^4)*[Stefan-BoltZ]

radiosidad

Vamos radiosidad = Superficie de salida de energía/(Área superficial del cuerpo*Tiempo en segundos)

Difusividad Térmica

Vamos Difusividad térmica = Conductividad térmica/(Densidad*Capacidad calorífica específica)

Resistencia Térmica en la Transferencia de Calor por Convección

Vamos Resistencia termica = 1/(Área de superficie expuesta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)

Transferencia de calor general basada en la resistencia térmica

Vamos Transferencia de calor general = Diferencia de temperatura general/Resistencia Térmica Total

Diferencia de temperatura usando analogía térmica con la ley de Ohm

Vamos Diferencia de temperatura = Tasa de flujo de calor*Resistencia termica

Ley de Ohm

Vamos Voltaje = Corriente eléctrica*Resistencia

Difusividad Térmica Fórmula

Difusividad térmica = Conductividad térmica/(Densidad*Capacidad calorífica específica)
α = k/(ρ*C_o)

¿Qué es la difusividad térmica?

En el análisis de transferencia de calor, la difusividad térmica es la conductividad térmica dividida por la densidad y la capacidad calorífica específica a presión constante. Mide la tasa de transferencia de calor en un material desde el extremo caliente al extremo frío.

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