Loi de refroidissement de Newton Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
q' = htransfer*(Tw-Tf)
Cette formule utilise 4 Variables
Variables utilisées
Flux de chaleur - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Le flux de chaleur est le taux de transfert de chaleur par unité de surface normale à la direction du flux de chaleur. Il est désigné par la lettre "q".
Coefficient de transfert de chaleur - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de transfert de chaleur est la chaleur transférée par unité de surface par kelvin. Ainsi, la surface est incluse dans l'équation car elle représente la surface sur laquelle le transfert de chaleur a lieu.
Température superficielle - (Mesuré en Kelvin) - La température de surface est la température au niveau ou à proximité d'une surface. Plus précisément, il peut s'agir de la température de l'air de surface, la température de l'air près de la surface de la terre.
Température du fluide caractéristique - (Mesuré en Kelvin) - La température du fluide caractéristique est la température du fluide s'écoulant sur la surface en raison de laquelle le transfert de chaleur a lieu entre la surface et le fluide caractéristique.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Coefficient de transfert de chaleur: 13.2 Watt par mètre carré par Kelvin --> 13.2 Watt par mètre carré par Kelvin Aucune conversion requise
Température superficielle: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Aucune conversion requise
Température du fluide caractéristique: 275 Kelvin --> 275 Kelvin Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
q' = htransfer*(Tw-Tf) --> 13.2*(305-275)
Évaluer ... ...
q' = 396
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
396 Watt par mètre carré --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
396 Watt par mètre carré <-- Flux de chaleur
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

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Créé par Kethavath Srinath
Université d'Osmania (OU), Hyderabad
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13 Transfert de chaleur et de masse Calculatrices

Transfert de chaleur par conduction à la base
​ Aller Taux de transfert de chaleur conducteur = (Conductivité thermique*Zone transversale de l'aileron*Périmètre de la nageoire*Coefficient de transfert de chaleur par convection)^0.5*(Température de base-Température ambiante)
Échange de chaleur par rayonnement dû à la disposition géométrique
​ Aller Transfert de chaleur = Emissivité*Zone*[Stefan-BoltZ]*Facteur de forme*(Température de surface 1^(4)-Température de surface 2^(4))
Échange de chaleur des corps noirs par rayonnement
​ Aller Transfert de chaleur = Emissivité*[Stefan-BoltZ]*Zone*(Température de surface 1^(4)-Température de surface 2^(4))
Transfert de chaleur selon la loi de Fourier
​ Aller Flux de chaleur à travers un corps = -(Conductivité thermique du matériau*Surface de flux de chaleur*Différence de température/Épaisseur)
Flux de chaleur unidimensionnel
​ Aller Flux de chaleur = -Conductivité thermique de l'aileron/Épaisseur du mur*(Température du mur 2-Température du mur 1)
Loi de refroidissement de Newton
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
Processus convectifs Coefficient de transfert de chaleur
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température de récupération)
Émittance de surface corporelle non idéale
​ Aller Émittance de surface radiante de surface réelle = Emissivité*[Stefan-BoltZ]*Température superficielle^(4)
Conductivité thermique compte tenu de l'épaisseur critique de l'isolant pour le cylindre
​ Aller Conductivité thermique de l'aileron = Épaisseur critique de l'isolation*Coefficient de transfert de chaleur à la surface extérieure
Épaisseur critique d'isolation pour le cylindre
​ Aller Épaisseur critique de l'isolation = Conductivité thermique de l'aileron/Coefficient de transfert de chaleur
Diamètre de l'aileron circulaire de la tige en fonction de la surface de la section transversale
​ Aller Diamètre de la tige circulaire = sqrt((Zone transversale*4)/pi)
Résistance thermique dans le transfert de chaleur par convection
​ Aller Résistance thermique = 1/(Surface exposée*Coefficient de transfert de chaleur par convection)
Transfert de chaleur
​ Aller Débit thermique = Différence de potentiel thermique/Résistance thermique

9 Transfert de chaleur à partir de surfaces étendues (ailettes) Calculatrices

Dissipation thermique des ailettes perdant de la chaleur à l'extrémité
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))*(Température superficielle-Température ambiante)*((tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)+(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur/Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))))/(1+tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron*(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))))))
Dissipation thermique de l'ailette isolée à l'extrémité
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*(Température superficielle-Température ambiante)*tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)
Dissipation thermique de l'aileron infiniment long
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = ((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)^0.5)*(Température superficielle-Température ambiante)
Transfert de chaleur dans les ailettes compte tenu de l'efficacité des ailettes
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = Coefficient global de transfert de chaleur*Zone*Efficacité des ailettes*Différence globale de température
Loi de refroidissement de Newton
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
Nombre de biot utilisant la longueur caractéristique
​ Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Caractéristique Longueur)/(Conductivité thermique de l'ailette)
Longueur de correction pour aileron cylindrique avec pointe non adiabatique
​ Aller Longueur de correction pour aileron cylindrique = Longueur de l'aileron+(Diamètre de l'aileron cylindrique/4)
Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince avec pointe non adiabatique
​ Aller Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince = Longueur de l'aileron+(Épaisseur de l'aileron/2)
Longueur de correction pour aileron carré avec pointe non adiabatique
​ Aller Longueur de correction pour aileron carré = Longueur de l'aileron+(Largeur d'aileron/4)

13 Facteurs de thermodynamique Calculatrices

Équation de Van der Waals
​ Aller Équation de Van der Waals = [R]*Température/(Volume molaire-Constante de gaz b)-Constante de gaz a/Volume molaire^2
Vitesse moyenne des gaz
​ Aller Vitesse moyenne du gaz = sqrt((8*[R]*Température du gaz A)/(pi*Masse molaire))
Loi de refroidissement de Newton
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
Masse molaire du gaz donnée Vitesse moyenne du gaz
​ Aller Masse molaire = (8*[R]*Température du gaz A)/(pi*Vitesse moyenne du gaz^2)
Vitesse efficace
​ Aller Vitesse quadratique moyenne = sqrt((3*[R]*Température du gaz)/Masse molaire)
Vitesse la plus probable
​ Aller Vitesse la plus probable = sqrt((2*[R]*Température du gaz A)/Masse molaire)
Changement d'élan
​ Aller Changement d'élan = Masse du corps*(Vitesse initiale au point 2-Vitesse initiale au point 1)
Puissance d'entrée à la turbine ou puissance donnée à la turbine
​ Aller Pouvoir = Densité*Accélération due à la gravité*Décharge*Tête
Masse molaire du gaz donnée Vitesse RMS du gaz
​ Aller Masse molaire = (3*[R]*Température du gaz A)/Vitesse quadratique moyenne^2
Degré de Liberté donné Equipartition Energie
​ Aller Degré de liberté = 2*Équipartition Énergie/([BoltZ]*Température du gaz B)
Masse molaire du gaz étant donné la vitesse la plus probable du gaz
​ Aller Masse molaire = (2*[R]*Température du gaz A)/Vitesse la plus probable^2
Constante de gaz spécifique
​ Aller Constante de gaz spécifique = [R]/Masse molaire
humidité absolue
​ Aller Humidité absolue = Lester/Volume de gaz

20 Transfert de chaleur à partir de surfaces étendues (ailettes), épaisseur critique d'isolation et résistance thermique Calculatrices

Dissipation thermique des ailettes perdant de la chaleur à l'extrémité
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))*(Température superficielle-Température ambiante)*((tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)+(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur/Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))))/(1+tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron*(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))))))
Dissipation thermique de l'ailette isolée à l'extrémité
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*(Température superficielle-Température ambiante)*tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)
Dissipation thermique de l'aileron infiniment long
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = ((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)^0.5)*(Température superficielle-Température ambiante)
Résistance thermique pour la conduction à la paroi du tube
​ Aller Résistance thermique = (ln(Rayon extérieur du cylindre/Rayon intérieur du cylindre))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)
Transfert de chaleur dans les ailettes compte tenu de l'efficacité des ailettes
​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = Coefficient global de transfert de chaleur*Zone*Efficacité des ailettes*Différence globale de température
Loi de refroidissement de Newton
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
Nombre de biot utilisant la longueur caractéristique
​ Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Caractéristique Longueur)/(Conductivité thermique de l'ailette)
Rayon critique d'isolation de la sphère creuse
​ Aller Rayon critique d'isolation = 2*Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe
Rayon critique d'isolation du cylindre
​ Aller Rayon critique d'isolation = Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe
Longueur de correction pour aileron cylindrique avec pointe non adiabatique
​ Aller Longueur de correction pour aileron cylindrique = Longueur de l'aileron+(Diamètre de l'aileron cylindrique/4)
Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince avec pointe non adiabatique
​ Aller Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince = Longueur de l'aileron+(Épaisseur de l'aileron/2)
Coefficient de transfert de chaleur interne compte tenu de la résistance thermique interne
​ Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure = 1/(Zone intérieure*Résistance thermique)
Zone intérieure compte tenu de la résistance thermique pour la surface intérieure
​ Aller Zone intérieure = 1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure*Résistance thermique)
Résistance thermique pour la convection à la surface intérieure
​ Aller Résistance thermique = 1/(Zone intérieure*Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure)
Coefficient de transfert de chaleur extérieur compte tenu de la résistance thermique
​ Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection externe = 1/(Résistance thermique*Espace extérieur)
Zone extérieure compte tenu de la résistance thermique extérieure
​ Aller Espace extérieur = 1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection externe*Résistance thermique)
Résistance thermique pour la convection à la surface extérieure
​ Aller Résistance thermique = 1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection externe*Espace extérieur)
Longueur de correction pour aileron carré avec pointe non adiabatique
​ Aller Longueur de correction pour aileron carré = Longueur de l'aileron+(Largeur d'aileron/4)
Génération de chaleur volumétrique dans un conducteur électrique porteur de courant
​ Aller Génération de chaleur volumétrique = (Densité de courant électrique^2)*Résistivité
Résistance thermique totale
​ Aller Résistance thermique totale = 1/(Coefficient global de transfert de chaleur*Zone)

13 Conduction, convection et rayonnement Calculatrices

Transfert de chaleur par conduction à la base
​ Aller Taux de transfert de chaleur conducteur = (Conductivité thermique*Zone transversale de l'aileron*Périmètre de la nageoire*Coefficient de transfert de chaleur par convection)^0.5*(Température de base-Température ambiante)
Échange de chaleur par rayonnement dû à la disposition géométrique
​ Aller Transfert de chaleur = Emissivité*Zone*[Stefan-BoltZ]*Facteur de forme*(Température de surface 1^(4)-Température de surface 2^(4))
Échange de chaleur des corps noirs par rayonnement
​ Aller Transfert de chaleur = Emissivité*[Stefan-BoltZ]*Zone*(Température de surface 1^(4)-Température de surface 2^(4))
Transfert de chaleur selon la loi de Fourier
​ Aller Flux de chaleur à travers un corps = -(Conductivité thermique du matériau*Surface de flux de chaleur*Différence de température/Épaisseur)
Flux de chaleur unidimensionnel
​ Aller Flux de chaleur = -Conductivité thermique de l'aileron/Épaisseur du mur*(Température du mur 2-Température du mur 1)
Loi de refroidissement de Newton
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
Processus convectifs Coefficient de transfert de chaleur
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température de récupération)
Émittance de surface corporelle non idéale
​ Aller Émittance de surface radiante de surface réelle = Emissivité*[Stefan-BoltZ]*Température superficielle^(4)
Conductivité thermique compte tenu de l'épaisseur critique de l'isolant pour le cylindre
​ Aller Conductivité thermique de l'aileron = Épaisseur critique de l'isolation*Coefficient de transfert de chaleur à la surface extérieure
Résistance thermique en conduction
​ Aller Résistance thermique = (Épaisseur)/(Conductivité thermique de l'aileron*Zone transversale)
Épaisseur critique d'isolation pour le cylindre
​ Aller Épaisseur critique de l'isolation = Conductivité thermique de l'aileron/Coefficient de transfert de chaleur
Résistance thermique dans le transfert de chaleur par convection
​ Aller Résistance thermique = 1/(Surface exposée*Coefficient de transfert de chaleur par convection)
Transfert de chaleur
​ Aller Débit thermique = Différence de potentiel thermique/Résistance thermique

Loi de refroidissement de Newton Formule

Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)
q' = htransfer*(Tw-Tf)

Définir la loi du refroidissement de Newton?

La loi du refroidissement de Newton décrit la vitesse à laquelle un corps exposé change de température par rayonnement qui est approximativement proportionnelle à la différence entre la température de l'objet et son environnement, à condition que la différence soit faible.

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