Calculadora Resistencia térmica de la pared esférica

✖El radio de la segunda esfera concéntrica es la distancia desde el centro de las esferas concéntricas hasta cualquier punto de la segunda esfera concéntrica o radio de la segunda esfera.ⓘ Radio de la segunda esfera concéntrica [r₂]			+10% -10%
✖El radio de la primera esfera concéntrica es la distancia desde el centro de las esferas concéntricas hasta cualquier punto de la primera esfera concéntrica o radio de la primera esfera.ⓘ Radio de la primera esfera concéntrica [r₁]			+10% -10%
✖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 resistencia térmica de una esfera sin convección es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor.ⓘ Resistencia térmica de la pared esférica [r_th]

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Fórmula

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Resistencia térmica de la pared esférica

Fórmula

`"r"_{"th"} = ("r"_{"2"}-"r"_{"1"})/(4*pi*"k"*"r"_{"1"}*"r"_{"2"})`

Ejemplo

`"0.001326K/W"=("6m"-"5m")/(4*pi*"2W/(m*K)"*"5m"*"6m")`

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Resistencia térmica de la pared esférica Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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)
r_th = (r₂-r₁)/(4*pi*k*r₁*r₂)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 4 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Resistencia térmica de la esfera sin convección - (Medido en kelvin/vatio) - La resistencia térmica de una esfera sin convección es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor.
Radio de la segunda esfera concéntrica - (Medido en Metro) - El radio de la segunda esfera concéntrica es la distancia desde el centro de las esferas concéntricas hasta cualquier punto de la segunda esfera concéntrica o radio de la segunda esfera.
Radio de la primera esfera concéntrica - (Medido en Metro) - El radio de la primera esfera concéntrica es la distancia desde el centro de las esferas concéntricas hasta cualquier punto de la primera esfera concéntrica o radio de la primera esfera.
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.

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

Radio de la segunda esfera concéntrica: 6 Metro --> 6 Metro No se requiere conversión
Radio de la primera esfera concéntrica: 5 Metro --> 5 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica: 2 Vatio por metro por K --> 2 Vatio por metro por K No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

r_th = (r₂-r₁)/(4*pi*k*r₁*r₂) --> (6-5)/(4*pi*2*5*6)

Evaluar ... ...

r_th = 0.00132629119243246

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.00132629119243246 kelvin/vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.00132629119243246 ≈ 0.001326 kelvin/vatio <-- Resistencia térmica de la esfera sin convección

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Instituto de Ingeniería y Tecnología (VNRVJIET), Hyderabad

¡Sai Venkata Phanindra Chary Arendra ha creado esta calculadora y 100+ más calculadoras!

Verificada por Sanjay Krishna

Escuela de Ingeniería Amrita (Plaza bursátil norteamericana), Vallikavu

¡Sanjay Krishna ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

< 11 Conducción en Esfera Calculadoras

Resistencia Térmica Total de Pared Esférica de 3 Capas sin Convección

Vamos Resistencia térmica de la esfera = (Radio de la segunda esfera concéntrica-Radio de la primera esfera concéntrica)/(4*pi*Conductividad térmica del primer cuerpo.*Radio de la primera esfera concéntrica*Radio de la segunda esfera concéntrica)+(Radio de la 3.ª esfera concéntrica-Radio de la segunda esfera concéntrica)/(4*pi*Conductividad térmica del segundo cuerpo.*Radio de la segunda esfera concéntrica*Radio de la 3.ª esfera concéntrica)+(Radio de la 4ta esfera concéntrica-Radio de la 3.ª esfera concéntrica)/(4*pi*Conductividad térmica del tercer cuerpo.*Radio de la 3.ª esfera concéntrica*Radio de la 4ta esfera concéntrica)

Resistencia Térmica de Muro Esférico Compuesto de 2 Capas en Serie con Convección

Vamos Resistencia térmica de la esfera = 1/(4*pi)*(1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección interna*Radio de la primera esfera concéntrica^2)+1/Conductividad térmica del primer cuerpo.*(1/Radio de la primera esfera concéntrica-1/Radio de la segunda esfera concéntrica)+1/Conductividad térmica del segundo cuerpo.*(1/Radio de la segunda esfera concéntrica-1/Radio de la 3.ª esfera concéntrica)+1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección externa*Radio de la 3.ª esfera concéntrica^2))

Resistencia Térmica Total de Pared Esférica de 2 Capas sin Convección

Vamos Resistencia Térmica Esfera Sin Convección = (Radio de la segunda esfera concéntrica-Radio de la primera esfera concéntrica)/(4*pi*Conductividad térmica del primer cuerpo.*Radio de la primera esfera concéntrica*Radio de la segunda esfera concéntrica)+(Radio de la 3.ª esfera concéntrica-Radio de la segunda esfera concéntrica)/(4*pi*Conductividad térmica del segundo cuerpo.*Radio de la segunda esfera concéntrica*Radio de la 3.ª esfera concéntrica)

Resistencia térmica total de la pared esférica con convección en ambos lados

Vamos Resistencia térmica de la esfera = 1/(4*pi*Radio de la primera esfera concéntrica^2*Coeficiente de transferencia de calor por convección interna)+(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)+1/(4*pi*Radio de la segunda esfera concéntrica^2*Coeficiente de transferencia de calor por convección externa)

Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta esférica de 2 capas en serie

Vamos Tasa de flujo de calor de la pared de 2 capas. = (Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior)/(1/(4*pi*Conductividad térmica del primer cuerpo.)*(1/Radio de la primera esfera concéntrica-1/Radio de la segunda esfera concéntrica)+1/(4*pi*Conductividad térmica del segundo cuerpo.)*(1/Radio de la segunda esfera concéntrica-1/Radio de la 3.ª esfera concéntrica))

Tasa de flujo de calor a través de la pared esférica

Vamos Tasa de flujo de calor = (Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior)/((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))

Espesor de la pared esférica para mantener la diferencia de temperatura dada

Vamos Espesor de la esfera de conducción = 1/(1/Radio de la esfera-(4*pi*Conductividad térmica*(Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior))/Tasa de flujo de calor)-Radio de la esfera

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)

Temperatura de la superficie exterior de la pared esférica

Vamos Temperatura de la superficie exterior = Temperatura de la superficie interior-Tasa de flujo de calor/(4*pi*Conductividad térmica)*(1/Radio de la primera esfera concéntrica-1/Radio de la segunda esfera concéntrica)

Temperatura de la superficie interna de la pared esférica

Vamos Temperatura de la superficie interior = Temperatura de la superficie exterior+Tasa de flujo de calor/(4*pi*Conductividad térmica)*(1/Radio de la primera esfera concéntrica-1/Radio de la segunda esfera concéntrica)

Resistencia a la convección para capa esférica

Vamos Resistencia térmica de la esfera sin convección = 1/(4*pi*Radio de la esfera^2*Coeficiente de transferencia de calor por convección)

< 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

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

Resistencia térmica de la pared esférica Fórmula

¿Qué es la resistencia térmica?

La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de una diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor. La resistencia térmica es el recíproco de la conductancia térmica.

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