Diffusività termica calcolatrice

✖La conduttività termica è la velocità con cui il calore passa attraverso un materiale specifico, espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'unità di area con un gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.ⓘ Conduttività termica [k]			+10% -10%
✖La densità di un materiale mostra la densità di quel materiale in una determinata area. Questo è preso come massa per unità di volume di un dato oggetto.ⓘ Densità [ρ]			+10% -10%
✖La capacità termica specifica è il calore necessario per aumentare la temperatura dell'unità di massa di una determinata sostanza di una determinata quantità.ⓘ Capacità termica specifica [C_o]			+10% -10%

✖La diffusività termica è la conduttività termica divisa per la densità e la capacità termica specifica a pressione costante.ⓘ Diffusività termica [α]

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Formula

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Diffusività termica

Formula

`"α" = "k"/("ρ"*"C"_{"o"})`

Esempio

`"0.461887m²/s"="10.18W/(m*K)"/("5.51kg/m³"*"4J/(kg*K)")`

Calcolatrice

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Diffusività termica Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Diffusività termica = Conduttività termica/(Densità*Capacità termica specifica)
α = k/(ρ*C_o)
Questa formula utilizza 4 Variabili

Variabili utilizzate

Diffusività termica - (Misurato in Metro quadro al secondo) - La diffusività termica è la conduttività termica divisa per la densità e la capacità termica specifica a pressione costante.
Conduttività termica - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica è la velocità con cui il calore passa attraverso un materiale specifico, espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'unità di area con un gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Densità - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità di un materiale mostra la densità di quel materiale in una determinata area. Questo è preso come massa per unità di volume di un dato oggetto.
Capacità termica specifica - (Misurato in Joule per Chilogrammo per K) - La capacità termica specifica è il calore necessario per aumentare la temperatura dell'unità di massa di una determinata sostanza di una determinata quantità.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Conduttività termica: 10.18 Watt per metro per K --> 10.18 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Densità: 5.51 Chilogrammo per metro cubo --> 5.51 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Capacità termica specifica: 4 Joule per Chilogrammo per K --> 4 Joule per Chilogrammo per K Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

α = k/(ρ*C_o) --> 10.18/(5.51*4)

Valutare ... ...

α = 0.461887477313975

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.461887477313975 Metro quadro al secondo --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.461887477313975 ≈ 0.461887 Metro quadro al secondo <-- Diffusività termica

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Ishan Gupta

Birla Institute of Technology (BITS), Pilani

Ishan Gupta ha creato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

Verificato da Team Softusvista

Ufficio Softusvista (Pune), India

Team Softusvista ha verificato questa calcolatrice e altre 1100+ altre calcolatrici!

< 13 Conduzione termica transitoria Calcolatrici

Tasso di trasferimento di calore istantaneo

Partire Tasso di calore = Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie*(Temperatura iniziale-Temperatura del fluido)*(exp(-(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie*Tempo trascorso)/(Densità*Volume totale*Capacità termica specifica)))

Temperatura dopo un dato tempo trascorso

Partire Temperatura = ((Temperatura iniziale-Temperatura del fluido)*(exp(-(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie*Tempo trascorso)/(Densità*Volume totale*Capacità termica specifica))))+Temperatura del fluido

Tempo impiegato per raggiungere la temperatura data

Partire Tempo trascorso = ln((Temperatura finale-Temperatura del fluido)/(Temperatura iniziale-Temperatura del fluido))*((Densità*Volume totale*Calore specifico)/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie))

Cambiamento nell'energia interna del corpo raggrumato

Partire Cambiamento nell'energia interna = Densità*Calore specifico*Volume totale*(Temperatura iniziale-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Numero di Biot*Numero di Fourier))))

Trasferimento di calore totale durante l'intervallo di tempo

Partire Trasferimento di calore = Densità*Calore specifico*Volume totale*(Temperatura iniziale-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Numero di Biot*Numero di Fourier))))

Rapporto della differenza di temperatura per un dato tempo trascorso

Partire Rapporto di temperatura = exp(-(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie*Tempo trascorso)/(Densità*Volume totale*Capacità termica specifica))

Prodotto di Biot e numero di Fourier date le proprietà del sistema

Partire Prodotto dei numeri di Biot e di Fourier = (Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie*Tempo trascorso)/(Densità*Volume totale*Capacità termica specifica)

Accensione esponenziale della relazione temperatura-tempo

Partire Costante B = -(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie*Tempo trascorso)/(Densità*Volume totale*Capacità termica specifica)

Costante di tempo nel trasferimento di calore in stato instabile

Partire Tempo costante = (Densità*Capacità termica specifica*Volume totale)/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione*Superficie)

Diffusività termica

Partire Diffusività termica = Conduttività termica/(Densità*Capacità termica specifica)

Rapporto di differenza di temperatura per il tempo trascorso dato Biot e numero di Fourier

Partire Rapporto di temperatura = exp(-(Numero di Biot*Numero di Fourier))

Capacità termica

Partire Capacità termica = Densità*Capacità termica specifica*Volume

Accensione esponenziale della relazione temperatura-tempo dato il numero di Biot e di Fourier

Partire Costante B = -(Numero di Biot*Numero di Fourier)

< 13 Nozioni di base sulle modalità di trasferimento del calore Calcolatrici

Resistenza termica alle radiazioni

Partire Resistenza termica = 1/(Emissività*[Stefan-BoltZ]*Zona base*(Temperatura della superficie 1+Temperatura della superficie 2)*(((Temperatura della superficie 1)^2)+((Temperatura della superficie 2)^2)))

Resistenza termica della parete sferica

Partire Resistenza termica della sfera senza convezione = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)

Calore radiale che scorre attraverso il cilindro

Partire Calore = Conduttività termica*2*pi*Differenza di temperatura*Lunghezza del cilindro/(ln(Raggio esterno del cilindro/Raggio interno del cilindro))

Trasferimento di calore radiativo

Partire Calore = [Stefan-BoltZ]*Area della superficie corporea*Fattore di vista geometrico*(Temperatura della superficie 1^4-Temperatura della superficie 2^4)

Trasferimento di calore attraverso la parete piana o la superficie

Partire Portata di calore = -Conduttività termica*Area della sezione trasversale*(Temperatura esterna-Temperatura interna)/Larghezza della superficie piana

Tasso di trasferimento di calore convettivo

Partire Portata di calore = Coefficiente di scambio termico*Superficie esposta*(Temperatura superficiale-Temperatura dell'aria ambiente)

Potenza emissiva totale del corpo radiante

Partire Potenza emissiva per unità di superficie = (Emissività*(Efficace temperatura radiante)^4)*[Stefan-BoltZ]

Radiosità

Partire Radiosità = Superficie in uscita di energia/(Area della superficie corporea*Tempo in secondi)

Diffusività termica

Partire Diffusività termica = Conduttività termica/(Densità*Capacità termica specifica)

Trasferimento di calore complessivo basato sulla resistenza termica

Partire Trasferimento di calore complessivo = Differenza di temperatura complessiva/Resistenza termica totale

Resistenza termica nel trasferimento di calore per convezione

Partire Resistenza termica = 1/(Superficie esposta*Coefficiente di scambio termico convettivo)

Differenza di temperatura usando l'analogia termica con la legge di Ohm

Partire Differenza di temperatura = Portata di calore*Resistenza termica

Legge di Ohm

Partire Voltaggio = Corrente elettrica*Resistenza

Diffusività termica Formula

Diffusività termica = Conduttività termica/(Densità*Capacità termica specifica)
α = k/(ρ*C_o)

Cos'è la diffusione termica?

Nell'analisi del trasferimento di calore, la diffusività termica è la conducibilità termica divisa per densità e capacità termica specifica a pressione costante. Misura la velocità di trasferimento del calore in un materiale dall'estremità calda all'estremità fredda.

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