Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura calcolatrice

✖Il raggio della sfera è la distanza dal centro dei cerchi concentrici a qualsiasi punto della prima sfera.ⓘ Raggio della sfera [r]			+10% -10%
✖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 temperatura della superficie interna è la temperatura sulla superficie interna della parete, sia piana, cilindrica, sferica, ecc.ⓘ Temperatura della superficie interna [T_i]			+10% -10%
✖La temperatura della superficie esterna è la temperatura sulla superficie esterna della parete, sia piana, cilindrica, sferica, ecc.ⓘ Temperatura della superficie esterna [T_o]			+10% -10%
✖La portata di calore è la quantità di calore che viene trasferita per unità di tempo in un materiale, solitamente misurata in watt. Il calore è il flusso di energia termica guidato dal disequilibrio termico.ⓘ Portata del flusso di calore [Q]			+10% -10%

✖Lo spessore della sfera di conduzione è la distanza attraverso un oggetto.ⓘ Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura [t]

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Formula

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Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura

Formula

`"t" = 1/(1/"r"-(4*pi*"k"*("T"_{"i"}-"T"_{"o"}))/"Q")-"r"`

Esempio

`"0.069963m"=1/(1/"1.4142m"-(4*pi*"2W/(m*K)"*("305K"-"300K"))/"3769.9111843W")-"1.4142m"`

Calcolatrice

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Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Spessore della sfera di conduzione = 1/(1/Raggio della sfera-(4*pi*Conduttività termica*(Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna))/Portata del flusso di calore)-Raggio della sfera
t = 1/(1/r-(4*pi*k*(T_i-T_o))/Q)-r
Questa formula utilizza 1 Costanti, 6 Variabili

Costanti utilizzate

pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288

Variabili utilizzate

Spessore della sfera di conduzione - (Misurato in metro) - Lo spessore della sfera di conduzione è la distanza attraverso un oggetto.
Raggio della sfera - (Misurato in metro) - Il raggio della sfera è la distanza dal centro dei cerchi concentrici a qualsiasi punto della prima sfera.
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.
Temperatura della superficie interna - (Misurato in Kelvin) - La temperatura della superficie interna è la temperatura sulla superficie interna della parete, sia piana, cilindrica, sferica, ecc.
Temperatura della superficie esterna - (Misurato in Kelvin) - La temperatura della superficie esterna è la temperatura sulla superficie esterna della parete, sia piana, cilindrica, sferica, ecc.
Portata del flusso di calore - (Misurato in Watt) - La portata di calore è la quantità di calore che viene trasferita per unità di tempo in un materiale, solitamente misurata in watt. Il calore è il flusso di energia termica guidato dal disequilibrio termico.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Raggio della sfera: 1.4142 metro --> 1.4142 metro Nessuna conversione richiesta
Conduttività termica: 2 Watt per metro per K --> 2 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Temperatura della superficie interna: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura della superficie esterna: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Portata del flusso di calore: 3769.9111843 Watt --> 3769.9111843 Watt Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

t = 1/(1/r-(4*pi*k*(T_i-T_o))/Q)-r --> 1/(1/1.4142-(4*pi*2*(305-300))/3769.9111843)-1.4142

Valutare ... ...

t = 0.0699634657768651

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.0699634657768651 metro --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.0699634657768651 ≈ 0.069963 metro <-- Spessore della sfera di conduzione

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology (VNRVJIET), Hyderabad

Sai Venkata Phanindra Chary Arendra ha creato questa calcolatrice e altre 100+ altre calcolatrici!

Verificato da Maiarutselvan V

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V ha verificato questa calcolatrice e altre 300+ altre calcolatrici!

< 11 Conduzione in Sfera Calcolatrici

Resistenza termica totale della parete sferica di 3 strati senza convezione

Partire Resistenza termica della sfera = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+(Raggio della terza sfera concentrica-Raggio della 2a sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo*Raggio della 2a sfera concentrica*Raggio della terza sfera concentrica)+(Raggio della quarta sfera concentrica-Raggio della terza sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 3° corpo*Raggio della terza sfera concentrica*Raggio della quarta sfera concentrica)

Resistenza termica della parete composita sferica di 2 strati in serie con convezione

Partire Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi)*(1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna*Raggio della prima sfera concentrica^2)+1/Conducibilità termica del 1° corpo*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/Conducibilità termica del 2° corpo*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica)+1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna*Raggio della terza sfera concentrica^2))

Resistenza termica totale della parete sferica con convezione su entrambi i lati

Partire Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi*Raggio della prima sfera concentrica^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna)+(Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Raggio della 2a sfera concentrica^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna)

Resistenza termica totale della parete sferica di 2 strati senza convezione

Partire Resistenza termica a sfera senza convezione = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+(Raggio della terza sfera concentrica-Raggio della 2a sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo*Raggio della 2a sfera concentrica*Raggio della terza sfera concentrica)

Portata di calore attraverso la parete composita sferica di 2 strati in serie

Partire Portata termica della parete di 2 strati = (Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna)/(1/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo)*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica))

Portata di calore attraverso la parete sferica

Partire Portata del flusso di calore = (Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna)/((Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica))

Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura

Partire Spessore della sfera di conduzione = 1/(1/Raggio della sfera-(4*pi*Conduttività termica*(Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna))/Portata del flusso di calore)-Raggio della sfera

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)

Temperatura della superficie esterna della parete sferica

Partire Temperatura della superficie esterna = Temperatura della superficie interna-Portata del flusso di calore/(4*pi*Conduttività termica)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)

Temperatura della superficie interna della parete sferica

Partire Temperatura della superficie interna = Temperatura della superficie esterna+Portata del flusso di calore/(4*pi*Conduttività termica)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)

Resistenza alla convezione per strato sferico

Partire Resistenza termica della sfera senza convezione = 1/(4*pi*Raggio della sfera^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione)

Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura Formula

Cos'è la conduzione del calore allo stato stazionario?

La conduzione allo stato stazionario è la forma di conduzione che si verifica quando le differenze di temperatura che guidano la conduzione sono costanti, in modo che (dopo un tempo di equilibrio), la distribuzione spaziale delle temperature (campo di temperatura) nell'oggetto conduttore non cambia ulteriore.

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