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

✖El coeficiente de transferencia de calor por convección interna es el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie interior del cuerpo, objeto o pared, etc.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección interna [h_i]			+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 del primer cuerpo se expresa como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área del primer cuerpo con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.ⓘ Conductividad térmica del primer cuerpo. [k₁]			+10% -10%
✖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%
✖La conductividad térmica del segundo cuerpo se expresa como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área del segundo cuerpo con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.ⓘ Conductividad térmica del segundo cuerpo. [k₂]			+10% -10%
✖El radio de la tercera esfera concéntrica es la distancia desde el centro de las esferas concéntricas hasta cualquier punto de la tercera esfera concéntrica o radio de la tercera esfera.ⓘ Radio de la 3.ª esfera concéntrica [r₃]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de calor por convección externa es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor en caso de transferencia de calor por convección.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección externa [h_o]			+10% -10%

✖La resistencia térmica de una esfera es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura mediante la cual un objeto o material resiste un flujo de calor.ⓘ Resistencia Térmica de Muro Esférico Compuesto de 2 Capas en Serie con Convección [R_th]

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Fórmula

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

Fórmula

`"R"_{"th"} = 1/(4*pi)*(1/("h"_{"i"}*"r"_{"1"}^2)+1/"k"_{"1"}*(1/"r"_{"1"}-1/"r"_{"2"})+1/"k"_{"2"}*(1/"r"_{"2"}-1/"r"_{"3"})+1/("h"_{"o"}*"r"_{"3"}^2))`

Ejemplo

`"7.319773K/W"=1/(4*pi)*(1/("0.001038W/m²*K"*("5m")^2)+1/"0.001W/(m*K)"*(1/"5m"-1/"6m")+1/"0.002W/(m*K)"*(1/"6m"-1/"7m")+1/("0.002486W/m²*K"*("7m")^2))`

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

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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))
R_th = 1/(4*pi)*(1/(h_i*r₁^2)+1/k₁*(1/r₁-1/r₂)+1/k₂*(1/r₂-1/r₃)+1/(h_o*r₃^2))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 8 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Resistencia térmica de la esfera - (Medido en kelvin/vatio) - La resistencia térmica de una esfera es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura mediante la cual un objeto o material resiste un flujo de calor.
Coeficiente de transferencia de calor por convección interna - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección interna es el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie interior del cuerpo, objeto o pared, etc.
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 del primer cuerpo. - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica del primer cuerpo se expresa como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área del primer cuerpo con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.
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.
Conductividad térmica del segundo cuerpo. - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica del segundo cuerpo se expresa como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área del segundo cuerpo con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.
Radio de la 3.ª esfera concéntrica - (Medido en Metro) - El radio de la tercera esfera concéntrica es la distancia desde el centro de las esferas concéntricas hasta cualquier punto de la tercera esfera concéntrica o radio de la tercera esfera.
Coeficiente de transferencia de calor por convección externa - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección externa es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor en caso de transferencia de calor por convección.

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

Coeficiente de transferencia de calor por convección interna: 0.001038 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 0.001038 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Radio de la primera esfera concéntrica: 5 Metro --> 5 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica del primer cuerpo.: 0.001 Vatio por metro por K --> 0.001 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Radio de la segunda esfera concéntrica: 6 Metro --> 6 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica del segundo cuerpo.: 0.002 Vatio por metro por K --> 0.002 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Radio de la 3.ª esfera concéntrica: 7 Metro --> 7 Metro No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor por convección externa: 0.002486 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 0.002486 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

R_th = 1/(4*pi)*(1/(h_i*r₁^2)+1/k₁*(1/r₁-1/r₂)+1/k₂*(1/r₂-1/r₃)+1/(h_o*r₃^2)) --> 1/(4*pi)*(1/(0.001038*5^2)+1/0.001*(1/5-1/6)+1/0.002*(1/6-1/7)+1/(0.002486*7^2))

Evaluar ... ...

R_th = 7.3197727941082

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

7.3197727941082 kelvin/vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

7.3197727941082 ≈ 7.319773 kelvin/vatio <-- Resistencia térmica de la esfera

(Cálculo completado en 00.020 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 Maiarutselvan V

Facultad de Tecnología de PSG (PSGCT), Coimbatore

¡Maiarutselvan V ha verificado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

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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)

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

¿Qué es la convección?

La convección es la transferencia de calor debido al movimiento masivo de moléculas dentro de los fluidos, incluida la roca fundida. La convección incluye sub-mecanismos de advección y difusión. La convección no puede tener lugar en la mayoría de los sólidos porque no pueden tener lugar flujos de corriente masiva ni una difusión significativa de materia.

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