Trasferimento di calore totale durante l'intervallo di tempo Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Trasferimento di calore = Densità*Calore specifico*Volume totale*(Temperatura iniziale-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Numero di Biot*Numero di Fourier))))
Q = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo))))
Questa formula utilizza 1 Funzioni, 8 Variabili
Funzioni utilizzate
exp - w przypadku funkcji wykładniczej wartość funkcji zmienia się o stały współczynnik przy każdej zmianie jednostki zmiennej niezależnej., exp(Number)
Variabili utilizzate
Trasferimento di calore - (Misurato in Joule) - Il trasferimento di calore è definito come il movimento di calore attraverso i confini del sistema a causa di una differenza di temperatura tra il sistema e l’ambiente circostante.
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.
Calore specifico - (Misurato in Joule per Chilogrammo per K) - Il calore specifico è la quantità di calore per unità di massa necessaria per aumentare la temperatura di un grado Celsius.
Volume totale - (Misurato in Metro cubo) - Il volume totale è la quantità complessiva di spazio occupato da una sostanza o da un oggetto o racchiuso all'interno di un contenitore.
Temperatura iniziale - (Misurato in Kelvin) - La temperatura iniziale è definita come la misura del calore nello stato o nelle condizioni iniziali.
Temperatura del fluido - (Misurato in Kelvin) - La temperatura del fluido è la temperatura del fluido che circonda l'oggetto.
Numero di Biot - Il numero di Biot è una quantità adimensionale avente il rapporto tra la resistenza di conduzione interna e la resistenza di convezione superficiale.
Numero di Fourier - Il numero di Fourier è il rapporto tra la velocità di trasporto diffusivo o conduttivo e la velocità di stoccaggio della quantità, dove la quantità può essere calore o materia.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Densità: 5.51 Chilogrammo per metro cubo --> 5.51 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Calore specifico: 120 Joule per Chilogrammo per K --> 120 Joule per Chilogrammo per K Nessuna conversione richiesta
Volume totale: 63 Metro cubo --> 63 Metro cubo Nessuna conversione richiesta
Temperatura iniziale: 20 Kelvin --> 20 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura del fluido: 10 Kelvin --> 10 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Numero di Biot: 0.012444 --> Nessuna conversione richiesta
Numero di Fourier: 0.5 --> Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
Q = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo)))) --> 5.51*120*63*(20-10)*(1-(exp(-(0.012444*0.5))))
Valutare ... ...
Q = 2583.76500357691
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
2583.76500357691 Joule --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
2583.76500357691 2583.765 Joule <-- Trasferimento di calore
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

Creato da Ravi Khiyani
Shri Govindram Seksaria Institute of Technology and Science (SGSIT), Indore
Ravi Khiyani ha creato questa calcolatrice e altre 200+ altre calcolatrici!
Verificato da Anshika Arya
Istituto nazionale di tecnologia (NIT), Hamirpur
Anshika Arya ha verificato questa calcolatrice e altre 2500+ 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)

Trasferimento di calore totale durante l'intervallo di tempo Formula

Trasferimento di calore = Densità*Calore specifico*Volume totale*(Temperatura iniziale-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Numero di Biot*Numero di Fourier))))
Q = ρ*c*VT*(To-tf)*(1-(exp(-(Bi*Fo))))
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