Résistance thermique totale de la paroi sphérique de 3 couches sans convection Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Résistance thermique de la sphère = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+(Rayon de la 3ème sphère concentrique-Rayon de la 2ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps*Rayon de la 2ème sphère concentrique*Rayon de la 3ème sphère concentrique)+(Rayon de la 4ème sphère concentrique-Rayon de la 3ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 3ème corps*Rayon de la 3ème sphère concentrique*Rayon de la 4ème sphère concentrique)
Rtr = (r2-r1)/(4*pi*k1*r1*r2)+(r3-r2)/(4*pi*k2*r2*r3)+(r4-r3)/(4*pi*k3*r3*r4)
Cette formule utilise 1 Constantes, 8 Variables
Constantes utilisées
pi - आर्किमिडीजचा स्थिरांक Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288
Variables utilisées
Résistance thermique de la sphère - (Mesuré en kelvin / watt) - La résistance thermique d'une sphère est une propriété thermique et une mesure d'une différence de température par laquelle un objet ou un matériau résiste à un flux de chaleur.
Rayon de la 2ème sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la deuxième sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la deuxième sphère concentrique ou rayon de la deuxième sphère.
Rayon de la 1ère sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la 1ère sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la première sphère concentrique ou rayon de la première sphère.
Conductivité thermique du 1er corps - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique du premier corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du premier corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Rayon de la 3ème sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la 3ème sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la troisième sphère concentrique ou rayon de la troisième sphère.
Conductivité thermique du 2ème corps - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique du deuxième corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du deuxième corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Rayon de la 4ème sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la 4ème sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la quatrième sphère concentrique ou rayon de la quatrième sphère.
Conductivité thermique du 3ème corps - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique du troisième corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du troisième corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Rayon de la 2ème sphère concentrique: 6 Mètre --> 6 Mètre Aucune conversion requise
Rayon de la 1ère sphère concentrique: 5 Mètre --> 5 Mètre Aucune conversion requise
Conductivité thermique du 1er corps: 0.001 Watt par mètre par K --> 0.001 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Rayon de la 3ème sphère concentrique: 7 Mètre --> 7 Mètre Aucune conversion requise
Conductivité thermique du 2ème corps: 0.002 Watt par mètre par K --> 0.002 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Rayon de la 4ème sphère concentrique: 8 Mètre --> 8 Mètre Aucune conversion requise
Conductivité thermique du 3ème corps: 0.004 Watt par mètre par K --> 0.004 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Rtr = (r2-r1)/(4*pi*k1*r1*r2)+(r3-r2)/(4*pi*k2*r2*r3)+(r4-r3)/(4*pi*k3*r3*r4) --> (6-5)/(4*pi*0.001*5*6)+(7-6)/(4*pi*0.002*6*7)+(8-7)/(4*pi*0.004*7*8)
Évaluer ... ...
Rtr = 3.95518980600395
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
3.95518980600395 kelvin / watt --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
3.95518980600395 3.95519 kelvin / watt <-- Résistance thermique de la sphère
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra a créé cette calculatrice et 100+ autres calculatrices!
Vérifié par Maiarutselvan V
Collège de technologie PSG (PSGCT), Coimbatore
Maiarutselvan V a validé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

11 Conduction dans la sphère Calculatrices

Résistance thermique totale de la paroi sphérique de 3 couches sans convection
Aller Résistance thermique de la sphère = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+(Rayon de la 3ème sphère concentrique-Rayon de la 2ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps*Rayon de la 2ème sphère concentrique*Rayon de la 3ème sphère concentrique)+(Rayon de la 4ème sphère concentrique-Rayon de la 3ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 3ème corps*Rayon de la 3ème sphère concentrique*Rayon de la 4ème sphère concentrique)
Résistance thermique d'un mur composite sphérique de 2 couches en série avec convection
Aller Résistance thermique de la sphère = 1/(4*pi)*(1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection interne*Rayon de la 1ère sphère concentrique^2)+1/Conductivité thermique du 1er corps*(1/Rayon de la 1ère sphère concentrique-1/Rayon de la 2ème sphère concentrique)+1/Conductivité thermique du 2ème corps*(1/Rayon de la 2ème sphère concentrique-1/Rayon de la 3ème sphère concentrique)+1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection externe*Rayon de la 3ème sphère concentrique^2))
Résistance thermique totale de la paroi sphérique de 2 couches sans convection
Aller Résistance thermique de la sphère sans convection = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+(Rayon de la 3ème sphère concentrique-Rayon de la 2ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps*Rayon de la 2ème sphère concentrique*Rayon de la 3ème sphère concentrique)
Résistance thermique totale de la paroi sphérique avec convection des deux côtés
Aller Résistance thermique de la sphère = 1/(4*pi*Rayon de la 1ère sphère concentrique^2*Coefficient de transfert de chaleur par convection interne)+(Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+1/(4*pi*Rayon de la 2ème sphère concentrique^2*Coefficient de transfert de chaleur par convection externe)
Débit de chaleur à travers une paroi composite sphérique de 2 couches en série
Aller Débit thermique d'un mur à 2 couches = (Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure)/(1/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps)*(1/Rayon de la 1ère sphère concentrique-1/Rayon de la 2ème sphère concentrique)+1/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps)*(1/Rayon de la 2ème sphère concentrique-1/Rayon de la 3ème sphère concentrique))
Débit de chaleur à travers la paroi sphérique
Aller Débit thermique = (Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure)/((Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique))
Épaisseur de la paroi sphérique pour maintenir une différence de température donnée
Aller Épaisseur de la sphère conductrice = 1/(1/Rayon de la sphère-(4*pi*Conductivité thermique*(Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure))/Débit thermique)-Rayon de la sphère
Résistance thermique de la paroi sphérique
Aller Résistance thermique de la sphère sans convection = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)
Température de surface extérieure de la paroi sphérique
Aller Température de la surface extérieure = Température de la surface intérieure-Débit thermique/(4*pi*Conductivité thermique)*(1/Rayon de la 1ère sphère concentrique-1/Rayon de la 2ème sphère concentrique)
Température de surface intérieure de la paroi sphérique
Aller Température de la surface intérieure = Température de la surface extérieure+Débit thermique/(4*pi*Conductivité thermique)*(1/Rayon de la 1ère sphère concentrique-1/Rayon de la 2ème sphère concentrique)
Résistance à la convection pour la couche sphérique
Aller Résistance thermique de la sphère sans convection = 1/(4*pi*Rayon de la sphère^2*Coefficient de transfert de chaleur par convection)

Résistance thermique totale de la paroi sphérique de 3 couches sans convection Formule

Résistance thermique de la sphère = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+(Rayon de la 3ème sphère concentrique-Rayon de la 2ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps*Rayon de la 2ème sphère concentrique*Rayon de la 3ème sphère concentrique)+(Rayon de la 4ème sphère concentrique-Rayon de la 3ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 3ème corps*Rayon de la 3ème sphère concentrique*Rayon de la 4ème sphère concentrique)
Rtr = (r2-r1)/(4*pi*k1*r1*r2)+(r3-r2)/(4*pi*k2*r2*r3)+(r4-r3)/(4*pi*k3*r3*r4)

Qu'est-ce que la résistance thermique?

La résistance thermique est une propriété thermique et une mesure d'une différence de température par laquelle un objet ou un matériau résiste à un flux de chaleur. La résistance thermique est l'inverse de la conductance thermique.

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