Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine Calculatrice

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✖La variation de l'enthalpie de vaporisation est la quantité d'énergie (enthalpie) qui doit être ajoutée à une substance liquide pour transformer une quantité de cette substance en gaz.ⓘ Changement d'enthalpie de vaporisation [∆H]			+10% -10%
✖La densité de vapeur est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.ⓘ Densité de vapeur [ρ_v]			+10% -10%
✖La tension superficielle est la surface d'un liquide qui lui permet de résister à une force extérieure, en raison de la nature cohésive de ses molécules.ⓘ Tension superficielle [Y]			+10% -10%
✖La densité d'un liquide est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.ⓘ Densité du liquide [ρ_l]			+10% -10%

✖Le flux thermique critique est le taux de transfert de chaleur par unité de surface normal à la direction du flux de chaleur. Il est désigné par la lettre « q ».ⓘ Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine [Q_c]

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Formule

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Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine

Formule

`"Q"_{"c"} = 0.18*"∆H"*"ρ"_{"v"}*(("Y"*"[g]"*("ρ"_{"l"}-"ρ"_{"v"}))/("ρ"_{"v"}^2))^0.25`

Exemple

`"332.8425W/m²"=0.18*"500J/mol"*"0.5kg/m³"*(("21.8N/m"*"[g]"*("4kg/m³"-"0.5kg/m³"))/(("0.5kg/m³")^2))^0.25`

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Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Flux de chaleur critique = 0.18*Changement d'enthalpie de vaporisation*Densité de vapeur*((Tension superficielle*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur^2))^0.25
Q_c = 0.18*∆H*ρ_v*((Y*[g]*(ρ_l-ρ_v))/(ρ_v^2))^0.25
Cette formule utilise 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilisées

[g] - Accélération gravitationnelle sur Terre Valeur prise comme 9.80665

Variables utilisées

Flux de chaleur critique - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Le flux thermique critique est le taux de transfert de chaleur par unité de surface normal à la direction du flux de chaleur. Il est désigné par la lettre « q ».
Changement d'enthalpie de vaporisation - (Mesuré en Joule par mole) - La variation de l'enthalpie de vaporisation est la quantité d'énergie (enthalpie) qui doit être ajoutée à une substance liquide pour transformer une quantité de cette substance en gaz.
Densité de vapeur - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de vapeur est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.
Tension superficielle - (Mesuré en Newton par mètre) - La tension superficielle est la surface d'un liquide qui lui permet de résister à une force extérieure, en raison de la nature cohésive de ses molécules.
Densité du liquide - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité d'un liquide est la masse d'une unité de volume d'une substance matérielle.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Changement d'enthalpie de vaporisation: 500 Joule par mole --> 500 Joule par mole Aucune conversion requise
Densité de vapeur: 0.5 Kilogramme par mètre cube --> 0.5 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Tension superficielle: 21.8 Newton par mètre --> 21.8 Newton par mètre Aucune conversion requise
Densité du liquide: 4 Kilogramme par mètre cube --> 4 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

Q_c = 0.18*∆H*ρ_v*((Y*[g]*(ρ_l-ρ_v))/(ρ_v^2))^0.25 --> 0.18*500*0.5*((21.8*[g]*(4-0.5))/(0.5^2))^0.25

Évaluer ... ...

Q_c = 332.842530370989

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

332.842530370989 Watt par mètre carré --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

332.842530370989 ≈ 332.8425 Watt par mètre carré <-- Flux de chaleur critique

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Nishan Poojary

Institut de technologie et de gestion Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary a créé cette calculatrice et 500+ autres calculatrices!

Vérifié par Rajat Vishwakarma

Institut universitaire de technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma a validé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

< 11 Ébullition Calculatrices

Flux thermique maximal pour nucléer l'ébullition de la piscine

Aller Flux de chaleur maximal = (1.464*10^-9)*(((Chaleur spécifique du liquide*(Conductivité thermique du liquide^2)*(Densité du liquide^0.5)*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur*Changement d'enthalpie de vaporisation*Viscosité dynamique du fluide^0.5))^0.5)*(((Changement d'enthalpie de vaporisation*Densité de vapeur*Température excessive)/(Tension superficielle*Température du fluide))^2.3)

Coefficient de transfert de chaleur par convection pour une ébullition stable du film

Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection = 0.62*((Conductivité thermique de la vapeur^3*Densité de vapeur*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur)*(Changement d'enthalpie de vaporisation+(0.68*Chaleur spécifique de la vapeur)*Température excessive))/(Viscosité dynamique de la vapeur*Diamètre*Température excessive))^0.25

Flux de chaleur vers l'ébullition de la piscine nucléée

Aller Flux de chaleur = Viscosité dynamique du fluide*Changement d'enthalpie de vaporisation*((([g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Tension superficielle))^0.5)*(((Chaleur spécifique du liquide*Température excessive)/(Constante en ébullition nucléée*Changement d'enthalpie de vaporisation*(Numéro Prandtl)^1.7))^3.0)

Enthalpie d'évaporation pour nucléer l'ébullition de la piscine

Aller Changement d'enthalpie de vaporisation = ((1/Flux de chaleur)*Viscosité dynamique du fluide*(([g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Tension superficielle))^0.5*((Chaleur spécifique du liquide*Température excessive)/(Constante en ébullition nucléée*(Numéro Prandtl)^1.7))^3)^0.5

Enthalpie d'évaporation en fonction du flux de chaleur critique

Aller Changement d'enthalpie de vaporisation = Flux de chaleur critique/(0.18*Densité de vapeur*(((Tension superficielle*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur^2))^0.25))

Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine

Aller Flux de chaleur critique = 0.18*Changement d'enthalpie de vaporisation*Densité de vapeur*((Tension superficielle*[g]*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur^2))^0.25

Coefficient de transfert thermique dû au rayonnement pour les tubes horizontaux

Aller Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement = [Stefan-BoltZ]*Émissivité*(((Température du mur^4)-(Température de saturation^4))/(Température du mur-Température de saturation))

Émissivité donnée coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Aller Émissivité = Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement/([Stefan-BoltZ]*((Température du mur^4-Température de saturation^4)/(Température du mur-Température de saturation)))

Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Aller Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement = (Coefficient de transfert de chaleur par ébullition-Coefficient de transfert de chaleur par convection)/0.75

Coefficient de transfert de chaleur en ébullition pelliculaire

Aller Coefficient de transfert de chaleur par ébullition = Coefficient de transfert de chaleur par convection+0.75*Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Coefficient de transfert de chaleur pour la convection

Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection = Coefficient de transfert de chaleur par ébullition-0.75*Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Flux de chaleur critique pour nucléer l'ébullition de la piscine Formule

Qu'est-ce que l'ébullition

L'ébullition est la vaporisation rapide d'un liquide, qui se produit lorsqu'un liquide est chauffé à son point d'ébullition, température à laquelle la pression de vapeur du liquide est égale à la pression exercée sur le liquide par l'atmosphère environnante.

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