Changement de l'énergie interne du corps groupé Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Changement dans l'énergie interne = Densité*Chaleur spécifique*Volume total*(Température initiale-Température du fluide)*(1-(exp(-(Numéro de Biot*Nombre de Fourier))))
ΔU = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo))))
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 8 Variables
Fonctions utilisées
exp - Dans une fonction exponentielle, la valeur de la fonction change d'un facteur constant pour chaque changement d'unité dans la variable indépendante., exp(Number)
Variables utilisées
Changement dans l'énergie interne - (Mesuré en Joule) - Le changement d'énergie interne d'un système thermodynamique est l'énergie qu'il contient. C'est l'énergie nécessaire pour créer ou préparer le système dans un état interne donné.
Densité - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité d'un matériau montre la densité de ce matériau dans une zone donnée spécifique. Ceci est considéré comme la masse par unité de volume d’un objet donné.
Chaleur spécifique - (Mesuré en Joule par Kilogramme par K) - La chaleur spécifique est la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour augmenter la température d'un degré Celsius.
Volume total - (Mesuré en Mètre cube) - Le volume total est la quantité globale d'espace qu'une substance ou un objet occupe ou qui est enfermé dans un conteneur.
Température initiale - (Mesuré en Kelvin) - La température initiale est définie comme la mesure de la chaleur dans un état ou des conditions initiales.
Température du fluide - (Mesuré en Kelvin) - La température du fluide est la température du fluide entourant l'objet.
Numéro de Biot - Le nombre de Biot est une quantité sans dimension ayant le rapport entre la résistance de conduction interne et la résistance de convection de surface.
Nombre de Fourier - Le nombre de Fourier est le rapport entre le taux de transport diffusif ou conducteur et le taux de stockage de la quantité, la quantité pouvant être soit de la chaleur, soit de la matière.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Densité: 5.51 Kilogramme par mètre cube --> 5.51 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Chaleur spécifique: 120 Joule par Kilogramme par K --> 120 Joule par Kilogramme par K Aucune conversion requise
Volume total: 63 Mètre cube --> 63 Mètre cube Aucune conversion requise
Température initiale: 20 Kelvin --> 20 Kelvin Aucune conversion requise
Température du fluide: 10 Kelvin --> 10 Kelvin Aucune conversion requise
Numéro de Biot: 0.012444 --> Aucune conversion requise
Nombre de Fourier: 0.5 --> Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
ΔU = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo)))) --> 5.51*120*63*(20-10)*(1-(exp(-(0.012444*0.5))))
Évaluer ... ...
ΔU = 2583.76500357691
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
2583.76500357691 Joule --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
2583.76500357691 2583.765 Joule <-- Changement dans l'énergie interne
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Ravi Khiyani
Institut de technologie et de science Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indoré
Ravi Khiyani a créé cette calculatrice et 200+ autres calculatrices!
Verifier Image
Vérifié par Anshika Arya
Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur
Anshika Arya a validé cette calculatrice et 2500+ autres calculatrices!

13 Conduction thermique transitoire Calculatrices

Taux de transfert de chaleur instantané
​ Aller Taux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie*(Température initiale-Température du fluide)*(exp(-(Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie*Temps écoulé)/(Densité*Volume total*La capacité thermique spécifique)))
Température après un temps donné écoulé
​ Aller Température = ((Température initiale-Température du fluide)*(exp(-(Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie*Temps écoulé)/(Densité*Volume total*La capacité thermique spécifique))))+Température du fluide
Temps mis pour atteindre une température donnée
​ Aller Temps écoulé = ln((Température finale-Température du fluide)/(Température initiale-Température du fluide))*((Densité*Volume total*Chaleur spécifique)/(Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie))
Changement de l'énergie interne du corps groupé
​ Aller Changement dans l'énergie interne = Densité*Chaleur spécifique*Volume total*(Température initiale-Température du fluide)*(1-(exp(-(Numéro de Biot*Nombre de Fourier))))
Transfert de chaleur total pendant l'intervalle de temps
​ Aller Transfert de chaleur = Densité*Chaleur spécifique*Volume total*(Température initiale-Température du fluide)*(1-(exp(-(Numéro de Biot*Nombre de Fourier))))
Rapport de la différence de température pour un temps écoulé donné
​ Aller Rapport de température = exp(-(Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie*Temps écoulé)/(Densité*Volume total*La capacité thermique spécifique))
Produit de Biot et nombre de Fourier donné Propriétés du système
​ Aller Produit des nombres de Biot et de Fourier = (Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie*Temps écoulé)/(Densité*Volume total*La capacité thermique spécifique)
Puissance sur exponentielle de la relation température-temps
​ Aller Constante B = -(Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie*Temps écoulé)/(Densité*Volume total*La capacité thermique spécifique)
Constante de temps dans le transfert de chaleur à l'état instable
​ Aller La constante de temps = (Densité*La capacité thermique spécifique*Volume total)/(Coefficient de transfert de chaleur par convection*Superficie)
Diffusivité thermique
​ Aller Diffusivité thermique = Conductivité thermique/(Densité*La capacité thermique spécifique)
Capacité thermique
​ Aller Capacité thermique = Densité*La capacité thermique spécifique*Volume
Rapport de la différence de température pour le temps écoulé étant donné le nombre de Biot et de Fourier
​ Aller Rapport de température = exp(-(Numéro de Biot*Nombre de Fourier))
Puissance à l'exponentielle de la relation température-temps compte tenu du nombre de Biot et de Fourier
​ Aller Constante B = -(Numéro de Biot*Nombre de Fourier)

Changement de l'énergie interne du corps groupé Formule

Changement dans l'énergie interne = Densité*Chaleur spécifique*Volume total*(Température initiale-Température du fluide)*(1-(exp(-(Numéro de Biot*Nombre de Fourier))))
ΔU = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo))))
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