Legge di Newton del raffreddamento Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
q' = htransfer*(Tw-Tf)
Questa formula utilizza 4 Variabili
Variabili utilizzate
Flusso di calore - (Misurato in Watt per metro quadrato) - Il flusso di calore è la velocità di trasferimento del calore per unità di superficie normale alla direzione del flusso di calore. È indicato dalla lettera "q".
Coefficiente di scambio termico - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di scambio termico è il calore trasferito per unità di superficie per kelvin. Pertanto l'area è inclusa nell'equazione in quanto rappresenta l'area su cui avviene il trasferimento di calore.
Temperatura superficiale - (Misurato in Kelvin) - La temperatura superficiale è la temperatura su o vicino a una superficie. Nello specifico, può riferirsi alla temperatura dell'aria superficiale, la temperatura dell'aria vicino alla superficie della terra.
Temperatura del fluido caratteristico - (Misurato in Kelvin) - La temperatura del fluido caratteristico è la temperatura del fluido che scorre sulla superficie a causa della quale avviene il trasferimento di calore tra la superficie e il fluido caratteristico.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Coefficiente di scambio termico: 13.2 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 13.2 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura superficiale: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura del fluido caratteristico: 275 Kelvin --> 275 Kelvin Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
q' = htransfer*(Tw-Tf) --> 13.2*(305-275)
Valutare ... ...
q' = 396
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
396 Watt per metro quadrato --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
396 Watt per metro quadrato <-- Flusso di calore
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

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Creato da Kethavath Srinath
Osmania University (OU), Hyderabad
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13 Trasferimento di calore e massa Calcolatrici

Trasferimento di calore per conduzione alla base
​ Partire Tasso di trasferimento di calore conduttivo = (Conduttività termica*Area della sezione trasversale della pinna*Perimetro della pinna*Coefficiente di scambio termico convettivo)^0.5*(Temperatura di base-Temperatura ambiente)
Scambio di calore per radiazione dovuto alla disposizione geometrica
​ Partire Trasferimento di calore = Emissività*La zona*[Stefan-BoltZ]*Fattore di forma*(Temperatura della superficie 1^(4)-Temperatura della superficie 2^(4))
Scambio termico di corpi neri per irraggiamento
​ Partire Trasferimento di calore = Emissività*[Stefan-BoltZ]*La zona*(Temperatura della superficie 1^(4)-Temperatura della superficie 2^(4))
Trasferimento di calore secondo la legge di Fourier
​ Partire Flusso di calore attraverso un corpo = -(Conduttività termica del materiale*Area superficiale del flusso di calore*Differenza di temperatura/Spessore)
Flusso di calore unidimensionale
​ Partire Flusso di calore = -Conducibilità termica dell'aletta/Spessore del muro*(Temperatura della parete 2-Temperatura della parete 1)
Emittanza della superficie corporea non ideale
​ Partire Emittanza della superficie radiante della superficie reale = Emissività*[Stefan-BoltZ]*Temperatura superficiale^(4)
Legge di Newton del raffreddamento
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Conduttività termica dato lo spessore critico dell'isolamento per il cilindro
​ Partire Conducibilità termica dell'aletta = Spessore critico dell'isolamento*Coefficiente di trasferimento del calore sulla superficie esterna
Processi convettivi Coefficiente di trasferimento del calore
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura di recupero)
Diametro dell'aletta circolare dell'asta data l'area della sezione trasversale
​ Partire Diametro dell'asta circolare = sqrt((Area della sezione trasversale*4)/pi)
Spessore critico di isolamento per cilindro
​ Partire Spessore critico dell'isolamento = Conducibilità termica dell'aletta/Coefficiente di scambio termico
Resistenza termica nel trasferimento di calore per convezione
​ Partire Resistenza termica = 1/(Superficie esposta*Coefficiente di scambio termico convettivo)
Trasferimento di calore
​ Partire Portata del flusso di calore = Differenza di potenziale termico/Resistenza termica

9 Trasferimento di calore da superfici estese (alette) Calcolatrici

Dissipazione del calore dall'aletta che perde calore all'estremità della punta
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*((tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)+(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico/Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))))/(1+tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna*(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))))))
Dissipazione del calore dall'aletta isolata sull'estremità
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)
Dissipazione del calore dall'aletta infinitamente lunga
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = ((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)^0.5)*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)
Trasferimento di calore nelle alette data l'efficienza delle alette
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = Coefficiente di trasferimento termico complessivo*La zona*Efficienza dell'aletta*Differenza complessiva di temperatura
Legge di Newton del raffreddamento
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Numero Biot utilizzando la lunghezza caratteristica
​ Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Lunghezza caratteristica)/(Conducibilità termica dell'aletta)
Lunghezza di correzione per pinna cilindrica con punta non adiabatica
​ Partire Lunghezza di correzione per pinna cilindrica = Lunghezza della pinna+(Diametro dell'aletta cilindrica/4)
Lunghezza di correzione per pinne rettangolari sottili con punta non adiabatica
​ Partire Lunghezza di correzione per pinna rettangolare sottile = Lunghezza della pinna+(Spessore della pinna/2)
Lunghezza di correzione per pinna quadrata con punta non adiabatica
​ Partire Lunghezza di correzione per pinna quadrata = Lunghezza della pinna+(Larghezza della pinna/4)

13 Fattori della Termodinamica Calcolatrici

Equazione di Van der Waals
​ Partire Equazione di Van der Waals = [R]*Temperatura/(Volume molare-Costante del gas b)-Costante gas a/Volume molare^2
Velocità media dei gas
​ Partire Velocità media del gas = sqrt((8*[R]*Temperatura del gas A)/(pi*Massa molare))
Velocità RMS
​ Partire Velocità quadratica media della radice = sqrt((3*[R]*Temperatura del gas)/Massa molare)
Legge di Newton del raffreddamento
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Massa molare del gas data la velocità media del gas
​ Partire Massa molare = (8*[R]*Temperatura del gas A)/(pi*Velocità media del gas^2)
Velocità più probabile
​ Partire Velocità più probabile = sqrt((2*[R]*Temperatura del gas A)/Massa molare)
Potenza in ingresso alla turbina o potenza fornita alla turbina
​ Partire Energia = Densità*Accelerazione dovuta alla forza di gravità*Scarico*Testa
Cambio di slancio
​ Partire Cambio di slancio = Massa del corpo*(Velocità iniziale al punto 2-Velocità iniziale al punto 1)
Massa molare del gas data la velocità del gas RMS
​ Partire Massa molare = (3*[R]*Temperatura del gas A)/Velocità quadratica media della radice^2
Grado di libertà dato energia di equipartizione
​ Partire Grado di libertà = 2*Energia di equipartizione/([BoltZ]*Temperatura del gas B)
Massa molare del gas data la velocità del gas più probabile
​ Partire Massa molare = (2*[R]*Temperatura del gas A)/Velocità più probabile^2
Costante di gas specifica
​ Partire Costante del gas specifico = [R]/Massa molare
umidità assoluta
​ Partire Umidità assoluta = Peso/Volume di gas

20 Trasferimento di calore da superfici estese (alette), spessore critico dell'isolamento e resistenza termica Calcolatrici

Dissipazione del calore dall'aletta che perde calore all'estremità della punta
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*((tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)+(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico/Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))))/(1+tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna*(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))))))
Dissipazione del calore dall'aletta isolata sull'estremità
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)
Dissipazione del calore dall'aletta infinitamente lunga
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = ((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)^0.5)*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)
Resistenza termica per conduzione alla parete del tubo
​ Partire Resistenza termica = (ln(Raggio esterno del cilindro/Raggio interno del cilindro))/(2*pi*Conduttività termica*Lunghezza del cilindro)
Trasferimento di calore nelle alette data l'efficienza delle alette
​ Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = Coefficiente di trasferimento termico complessivo*La zona*Efficienza dell'aletta*Differenza complessiva di temperatura
Legge di Newton del raffreddamento
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Numero Biot utilizzando la lunghezza caratteristica
​ Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Lunghezza caratteristica)/(Conducibilità termica dell'aletta)
Raggio critico di isolamento della sfera cava
​ Partire Raggio critico di isolamento = 2*Conducibilità termica dell'isolamento/Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna
Raggio critico di isolamento del cilindro
​ Partire Raggio critico di isolamento = Conducibilità termica dell'isolamento/Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna
Lunghezza di correzione per pinna cilindrica con punta non adiabatica
​ Partire Lunghezza di correzione per pinna cilindrica = Lunghezza della pinna+(Diametro dell'aletta cilindrica/4)
Lunghezza di correzione per pinne rettangolari sottili con punta non adiabatica
​ Partire Lunghezza di correzione per pinna rettangolare sottile = Lunghezza della pinna+(Spessore della pinna/2)
Coefficiente di scambio termico interno data la resistenza termica interna
​ Partire Coefficiente di trasferimento del calore per convezione interna = 1/(Zona interna*Resistenza termica)
Coefficiente di scambio termico esterno data la resistenza termica
​ Partire Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna = 1/(Resistenza termica*Area esterna)
Area interna data resistenza termica per superficie interna
​ Partire Zona interna = 1/(Coefficiente di trasferimento del calore per convezione interna*Resistenza termica)
Resistenza termica per convezione sulla superficie interna
​ Partire Resistenza termica = 1/(Zona interna*Coefficiente di trasferimento del calore per convezione interna)
Resistenza termica per convezione sulla superficie esterna
​ Partire Resistenza termica = 1/(Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna*Area esterna)
Area esterna data resistenza termica esterna
​ Partire Area esterna = 1/(Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna*Resistenza termica)
Lunghezza di correzione per pinna quadrata con punta non adiabatica
​ Partire Lunghezza di correzione per pinna quadrata = Lunghezza della pinna+(Larghezza della pinna/4)
Resistenza termica totale
​ Partire Resistenza termica totale = 1/(Coefficiente di trasferimento termico complessivo*La zona)
Generazione di calore volumetrico nel conduttore elettrico che trasporta corrente
​ Partire Generazione di calore volumetrico = (Densità di corrente elettrica^2)*Resistività

13 Conduzione, Convezione e Radiazione Calcolatrici

Trasferimento di calore per conduzione alla base
​ Partire Tasso di trasferimento di calore conduttivo = (Conduttività termica*Area della sezione trasversale della pinna*Perimetro della pinna*Coefficiente di scambio termico convettivo)^0.5*(Temperatura di base-Temperatura ambiente)
Scambio di calore per radiazione dovuto alla disposizione geometrica
​ Partire Trasferimento di calore = Emissività*La zona*[Stefan-BoltZ]*Fattore di forma*(Temperatura della superficie 1^(4)-Temperatura della superficie 2^(4))
Scambio termico di corpi neri per irraggiamento
​ Partire Trasferimento di calore = Emissività*[Stefan-BoltZ]*La zona*(Temperatura della superficie 1^(4)-Temperatura della superficie 2^(4))
Trasferimento di calore secondo la legge di Fourier
​ Partire Flusso di calore attraverso un corpo = -(Conduttività termica del materiale*Area superficiale del flusso di calore*Differenza di temperatura/Spessore)
Flusso di calore unidimensionale
​ Partire Flusso di calore = -Conducibilità termica dell'aletta/Spessore del muro*(Temperatura della parete 2-Temperatura della parete 1)
Emittanza della superficie corporea non ideale
​ Partire Emittanza della superficie radiante della superficie reale = Emissività*[Stefan-BoltZ]*Temperatura superficiale^(4)
Legge di Newton del raffreddamento
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Conduttività termica dato lo spessore critico dell'isolamento per il cilindro
​ Partire Conducibilità termica dell'aletta = Spessore critico dell'isolamento*Coefficiente di trasferimento del calore sulla superficie esterna
Processi convettivi Coefficiente di trasferimento del calore
​ Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura di recupero)
Resistenza termica in conduzione
​ Partire Resistenza termica = (Spessore)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)
Spessore critico di isolamento per cilindro
​ Partire Spessore critico dell'isolamento = Conducibilità termica dell'aletta/Coefficiente di scambio termico
Resistenza termica nel trasferimento di calore per convezione
​ Partire Resistenza termica = 1/(Superficie esposta*Coefficiente di scambio termico convettivo)
Trasferimento di calore
​ Partire Portata del flusso di calore = Differenza di potenziale termico/Resistenza termica

Legge di Newton del raffreddamento Formula

Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
q' = htransfer*(Tw-Tf)

Definire la legge del raffreddamento di Newton?

La legge del raffreddamento di Newton descrive la velocità con cui un corpo esposto cambia la temperatura attraverso la radiazione che è approssimativamente proporzionale alla differenza tra la temperatura dell'oggetto e l'ambiente circostante, a condizione che la differenza sia piccola

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