Calculadora Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente

✖La densidad de corriente eléctrica es la cantidad de carga por unidad de tiempo que fluye a través de la unidad de área de una sección transversal elegida.ⓘ Densidad de corriente eléctrica [i]			+10% -10%
✖La resistividad es la medida de la fuerza con la que un material se opone al flujo de corriente a través de ellos.ⓘ Resistividad [ρ]			+10% -10%

✖Generación volumétrica de calor es la cantidad de energía que debe agregarse, en forma de calor, a una unidad de volumen del material para provocar un aumento de una unidad en su temperatura.ⓘ Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente [q_g]

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Fórmula

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Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente

Fórmula

`"q"_{"g"} = ("i"^2)*"ρ"`

Ejemplo

`"17W/m³"=(("1000A/m²")^2)*"0.000017Ω*m"`

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Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Generación volumétrica de calor = (Densidad de corriente eléctrica^2)*Resistividad
q_g = (i^2)*ρ
Esta fórmula usa 3 Variables

Variables utilizadas

Generación volumétrica de calor - (Medido en Vatio por metro cúbico) - Generación volumétrica de calor es la cantidad de energía que debe agregarse, en forma de calor, a una unidad de volumen del material para provocar un aumento de una unidad en su temperatura.
Densidad de corriente eléctrica - (Medido en Amperio por metro cuadrado) - La densidad de corriente eléctrica es la cantidad de carga por unidad de tiempo que fluye a través de la unidad de área de una sección transversal elegida.
Resistividad - (Medido en Ohm Metro) - La resistividad es la medida de la fuerza con la que un material se opone al flujo de corriente a través de ellos.

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

Densidad de corriente eléctrica: 1000 Amperio por metro cuadrado --> 1000 Amperio por metro cuadrado No se requiere conversión
Resistividad: 1.7E-05 Ohm Metro --> 1.7E-05 Ohm Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

q_g = (i^2)*ρ --> (1000^2)*1.7E-05

Evaluar ... ...

q_g = 17

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

17 Vatio por metro cúbico --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

17 Vatio por metro cúbico <-- Generación volumétrica de calor

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por hoja

Facultad de Ingeniería Thadomal Shahani (Tsec), Bombay

¡hoja ha creado esta calculadora y 200+ 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!

< 3 Espesor crítico de aislamiento Calculadoras

Radio crítico de aislamiento de esfera hueca

Vamos Radio crítico de aislamiento = 2*Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa

Radio crítico de aislamiento del cilindro

Vamos Radio crítico de aislamiento = Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa

Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente

Vamos Generación volumétrica de calor = (Densidad de corriente eléctrica^2)*Resistividad

< 20 Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas), espesor crítico del aislamiento y resistencia térmica Calculadoras

Disipación de calor de la aleta que pierde calor en la punta final

Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*((tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)+(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor/Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))))/(1+tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta*(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))))))

Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final

Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)

Disipación de calor de la aleta infinitamente larga

Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = ((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)^0.5)*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)

Resistencia térmica para conducción en la pared del tubo

Vamos Resistencia termica = (ln(Radio exterior del cilindro/Radio interior del cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)

Transferencia de calor en aletas dada la eficiencia de la aleta

Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = Coeficiente general de transferencia de calor*Área*Eficiencia de las aletas*Diferencia general de temperatura

Ley de enfriamiento de Newton

Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)

Número de biot utilizando longitud característica

Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Longitud característica)/(Conductividad térmica de la aleta)

Radio crítico de aislamiento de esfera hueca

Vamos Radio crítico de aislamiento = 2*Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa

Radio crítico de aislamiento del cilindro

Vamos Radio crítico de aislamiento = Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa

Longitud de corrección para aletas cilíndricas con punta no adiabática

Vamos Longitud de corrección para aleta cilíndrica = Longitud de la aleta+(Diámetro de la aleta cilíndrica/4)

Coeficiente de transferencia de calor interno dada la resistencia térmica interna

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

Área interior dada la resistencia térmica de la superficie interior

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

Resistencia térmica para convección en la superficie interna

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

Coeficiente de transferencia de calor exterior dada la resistencia térmica

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

Resistencia térmica para convección en la superficie exterior

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

Área exterior dada resistencia térmica exterior

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

Longitud de corrección para aleta rectangular delgada con punta no adiabática

Vamos Longitud de corrección para aleta rectangular delgada = Longitud de la aleta+(Grosor de la aleta/2)

Longitud de corrección para aleta cuadrada con punta no adiabática

Vamos Longitud de corrección para aleta cuadrada = Longitud de la aleta+(Ancho de aleta/4)

Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente

Vamos Generación volumétrica de calor = (Densidad de corriente eléctrica^2)*Resistividad

Resistencia Térmica Total

Vamos Resistencia Térmica Total = 1/(Coeficiente general de transferencia de calor*Área)

Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente Fórmula

Generación volumétrica de calor = (Densidad de corriente eléctrica^2)*Resistividad
q_g = (i^2)*ρ

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