De wet van afkoeling van Newton Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
q' = htransfer*(Tw-Tf)
Deze formule gebruikt 4 Variabelen
Variabelen gebruikt
Warmtestroom - (Gemeten in Watt per vierkante meter) - Warmteflux is de warmteoverdrachtssnelheid per oppervlakte-eenheid loodrecht op de richting van de warmtestroom. Het wordt aangeduid met de letter "q".
Warmteoverdrachtscoëfficiënt - (Gemeten in Watt per vierkante meter per Kelvin) - De warmteoverdrachtscoëfficiënt is de overgedragen warmte per oppervlakte-eenheid per kelvin. Het gebied is dus opgenomen in de vergelijking omdat het het gebied vertegenwoordigt waarover de overdracht van warmte plaatsvindt.
Oppervlaktetemperatuur - (Gemeten in Kelvin) - Oppervlaktetemperatuur is de temperatuur op of nabij een oppervlak. In het bijzonder kan het verwijzen naar de oppervlakteluchttemperatuur, de temperatuur van de lucht nabij het aardoppervlak.
Temperatuur van karakteristieke vloeistof - (Gemeten in Kelvin) - De temperatuur van karakteristieke vloeistof is de temperatuur van vloeistof die over het oppervlak stroomt waardoor warmteoverdracht plaatsvindt tussen het oppervlak en de karakteristieke vloeistof.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Warmteoverdrachtscoëfficiënt: 13.2 Watt per vierkante meter per Kelvin --> 13.2 Watt per vierkante meter per Kelvin Geen conversie vereist
Oppervlaktetemperatuur: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Geen conversie vereist
Temperatuur van karakteristieke vloeistof: 275 Kelvin --> 275 Kelvin Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
q' = htransfer*(Tw-Tf) --> 13.2*(305-275)
Evalueren ... ...
q' = 396
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
396 Watt per vierkante meter --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
396 Watt per vierkante meter <-- Warmtestroom
(Berekening voltooid in 00.020 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Kethavath Srinath
Osmania Universiteit (OE), Hyderabad
Kethavath Srinath heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 1000+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Team Softusvista
Softusvista Office (Pune), India
Team Softusvista heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 1100+ rekenmachines!

13 Warmte- en massaoverdracht Rekenmachines

Warmteoverdracht door geleiding aan de basis
​ Gaan Snelheid van geleidende warmteoverdracht = (Warmtegeleiding*Dwarsdoorsnede van Fin*Omtrek van de vin*Convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt)^0.5*(Basistemperatuur-Omgevingstemperatuur)
Warmte-uitwisseling door straling als gevolg van geometrische opstelling
​ Gaan Warmteoverdracht = Emissiviteit*Gebied*[Stefan-BoltZ]*Vormfactor*(Temperatuur van oppervlak 1^(4)-Temperatuur van oppervlak 2^(4))
Warmte-uitwisseling van zwarte lichamen door straling
​ Gaan Warmteoverdracht = Emissiviteit*[Stefan-BoltZ]*Gebied*(Temperatuur van oppervlak 1^(4)-Temperatuur van oppervlak 2^(4))
Warmteoverdracht volgens de wet van Fourier
​ Gaan Warmtestroom door een lichaam = -(Thermische geleidbaarheid van materiaal*Oppervlakte van warmtestroom*Temperatuur verschil/Dikte)
Eendimensionale warmteflux
​ Gaan Warmtestroom = -Thermische geleidbaarheid van Fin/Wanddikte*(Temperatuur van muur 2-Temperatuur van muur 1)
De wet van afkoeling van Newton
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
Niet-ideale emissie van het lichaamsoppervlak
​ Gaan Reëel oppervlak Stralende oppervlakte-emissie = Emissiviteit*[Stefan-BoltZ]*Oppervlaktetemperatuur^(4)
Convectieve processen Warmteoverdrachtscoëfficiënt
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Hersteltemperatuur)
Thermische geleidbaarheid gegeven kritische isolatiedikte voor cilinder
​ Gaan Thermische geleidbaarheid van Fin = Kritische isolatiedikte*Warmteoverdrachtscoëfficiënt aan het buitenoppervlak
Thermische weerstand bij convectiewarmteoverdracht
​ Gaan Thermische weerstand = 1/(Blootgesteld oppervlak*Coëfficiënt van convectieve warmteoverdracht)
Diameter van de ronde vin van de staaf gegeven oppervlakte van de dwarsdoorsnede
​ Gaan Diameter van cirkelstaaf = sqrt((Dwarsdoorsnede gebied*4)/pi)
Kritische dikte van isolatie voor cilinder
​ Gaan Kritische isolatiedikte = Thermische geleidbaarheid van Fin/Warmteoverdrachtscoëfficiënt
Warmteoverdracht
​ Gaan Warmtestroomsnelheid = Thermisch potentieel verschil/Thermische weerstand

9 Warmteoverdracht van vergrote oppervlakken (vinnen) Rekenmachines

Warmteafvoer van de vin die warmte verliest aan de eindtip
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = (sqrt(Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied))*(Oppervlaktetemperatuur-Omgevingstemperatuur)*((tanh((sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*Lengte van Fin)+(Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*(sqrt(Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt/Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))))/(1+tanh((sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*Lengte van Fin*(Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*(sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied))))))
Warmteafvoer van vin geïsoleerd aan eindpunt
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = (sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*(Oppervlaktetemperatuur-Omgevingstemperatuur)*tanh((sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*Lengte van Fin)
Warmteafvoer van oneindig lange Fin
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = ((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)^0.5)*(Oppervlaktetemperatuur-Omgevingstemperatuur)
Warmteoverdracht in vinnen gegeven Fin Efficiency
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = Algemene warmteoverdrachtscoëfficiënt*Gebied*Fin-efficiëntie*Algemeen verschil in temperatuur
De wet van afkoeling van Newton
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
Biot-nummer met karakteristieke lengte
​ Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Karakteristieke lengte)/(Thermische geleidbaarheid van Fin)
Correctielengte voor cilindrische vin met niet-adiabatische tip
​ Gaan Correctielengte voor cilindrische vin = Lengte van Fin+(Diameter van cilindrische vin/4)
Correctielengte voor dunne rechthoekige vin met niet-adiabatische punt
​ Gaan Correctielengte voor dunne rechthoekige vin = Lengte van Fin+(Dikte van Fin/2)
Correctielengte voor vierkante vin met niet-adiabatische tip
​ Gaan Correctielengte voor vierkante vin = Lengte van Fin+(Breedte van Fin/4)

13 Factoren van de thermodynamica Rekenmachines

Van der Waals-vergelijking
​ Gaan Van der Waals-vergelijking = [R]*Temperatuur/(Molair volume-Gasconstante b)-Gasconstante a/Molair volume^2
Gemiddelde snelheid van gassen
​ Gaan Gemiddelde gassnelheid = sqrt((8*[R]*Temperatuur van gas A)/(pi*Molaire massa))
Meest waarschijnlijke snelheid
​ Gaan Meest waarschijnlijke snelheid = sqrt((2*[R]*Temperatuur van gas A)/Molaire massa)
De wet van afkoeling van Newton
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
Molaire massa van gas gegeven gemiddelde snelheid van gas
​ Gaan Molaire massa = (8*[R]*Temperatuur van gas A)/(pi*Gemiddelde gassnelheid^2)
RMS-snelheid
​ Gaan Root Mean Square-snelheid = sqrt((3*[R]*Gastemperatuur)/Molaire massa)
Input Power to Turbine of Power gegeven aan Turbine
​ Gaan Stroom = Dikte*Versnelling als gevolg van zwaartekracht*Afvoer*Hoofd
Verandering in momentum
​ Gaan Verandering in momentum = Massa van het lichaam*(Beginsnelheid op punt 2-Beginsnelheid op punt 1)
Molaire massa van gas gegeven meest waarschijnlijke gassnelheid
​ Gaan Molaire massa = (2*[R]*Temperatuur van gas A)/Meest waarschijnlijke snelheid^2
Vrijheidsgraad gegeven Equipartition Energy
​ Gaan Graad van vrijheid = 2*Equipartitie Energie/([BoltZ]*Temperatuur van gas B)
Molaire massa van gas gegeven RMS-snelheid van gas
​ Gaan Molaire massa = (3*[R]*Temperatuur van gas A)/Root Mean Square-snelheid^2
Specifieke gasconstante
​ Gaan Specifieke gasconstante = [R]/Molaire massa
absolute vochtigheid
​ Gaan Absolute vochtigheid = Gewicht/Gasvolume

20 Warmteoverdracht van verlengde oppervlakken (vinnen), kritieke isolatiedikte en thermische weerstand Rekenmachines

Warmteafvoer van de vin die warmte verliest aan de eindtip
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = (sqrt(Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied))*(Oppervlaktetemperatuur-Omgevingstemperatuur)*((tanh((sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*Lengte van Fin)+(Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*(sqrt(Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt/Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))))/(1+tanh((sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*Lengte van Fin*(Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*(sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied))))))
Warmteafvoer van vin geïsoleerd aan eindpunt
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = (sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*(Oppervlaktetemperatuur-Omgevingstemperatuur)*tanh((sqrt((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)))*Lengte van Fin)
Warmteafvoer van oneindig lange Fin
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = ((Omtrek van Fin*Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)^0.5)*(Oppervlaktetemperatuur-Omgevingstemperatuur)
Thermische weerstand voor geleiding bij buiswand
​ Gaan Thermische weerstand = (ln(Buitenstraal van cilinder/Binnenstraal van cilinder))/(2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder)
Warmteoverdracht in vinnen gegeven Fin Efficiency
​ Gaan Fin warmteoverdrachtssnelheid = Algemene warmteoverdrachtscoëfficiënt*Gebied*Fin-efficiëntie*Algemeen verschil in temperatuur
De wet van afkoeling van Newton
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
Biot-nummer met karakteristieke lengte
​ Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Karakteristieke lengte)/(Thermische geleidbaarheid van Fin)
Kritische straal van isolatie van holle bol
​ Gaan Kritische isolatieradius = 2*Thermische geleidbaarheid van isolatie/Warmteoverdrachtscoëfficiënt externe convectie
Kritische straal van isolatie van cilinder
​ Gaan Kritische isolatieradius = Thermische geleidbaarheid van isolatie/Warmteoverdrachtscoëfficiënt externe convectie
Correctielengte voor cilindrische vin met niet-adiabatische tip
​ Gaan Correctielengte voor cilindrische vin = Lengte van Fin+(Diameter van cilindrische vin/4)
Warmteoverdrachtscoëfficiënt buiten gegeven thermische weerstand
​ Gaan Warmteoverdrachtscoëfficiënt externe convectie = 1/(Thermische weerstand*Buitengebied)
Thermische weerstand voor convectie aan het buitenoppervlak
​ Gaan Thermische weerstand = 1/(Warmteoverdrachtscoëfficiënt externe convectie*Buitengebied)
Buitengebied gegeven buitenste thermische weerstand
​ Gaan Buitengebied = 1/(Warmteoverdrachtscoëfficiënt externe convectie*Thermische weerstand)
Innerlijke warmteoverdrachtscoëfficiënt gegeven innerlijke thermische weerstand
​ Gaan Binnen Convectie Warmteoverdrachtscoëfficiënt = 1/(Binnengebied*Thermische weerstand)
Binnengebied gegeven thermische weerstand voor binnenoppervlak
​ Gaan Binnengebied = 1/(Binnen Convectie Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Thermische weerstand)
Thermische weerstand voor convectie aan het binnenoppervlak
​ Gaan Thermische weerstand = 1/(Binnengebied*Binnen Convectie Warmteoverdrachtscoëfficiënt)
Correctielengte voor dunne rechthoekige vin met niet-adiabatische punt
​ Gaan Correctielengte voor dunne rechthoekige vin = Lengte van Fin+(Dikte van Fin/2)
Totale thermische weerstand:
​ Gaan Totale thermische weerstand = 1/(Algemene warmteoverdrachtscoëfficiënt*Gebied)
Volumetrische warmteopwekking in stroomvoerende elektrische geleider
​ Gaan Volumetrische warmteopwekking = (Elektrische stroomdichtheid^2)*weerstand
Correctielengte voor vierkante vin met niet-adiabatische tip
​ Gaan Correctielengte voor vierkante vin = Lengte van Fin+(Breedte van Fin/4)

13 Geleiding, convectie en straling Rekenmachines

Warmteoverdracht door geleiding aan de basis
​ Gaan Snelheid van geleidende warmteoverdracht = (Warmtegeleiding*Dwarsdoorsnede van Fin*Omtrek van de vin*Convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt)^0.5*(Basistemperatuur-Omgevingstemperatuur)
Warmte-uitwisseling door straling als gevolg van geometrische opstelling
​ Gaan Warmteoverdracht = Emissiviteit*Gebied*[Stefan-BoltZ]*Vormfactor*(Temperatuur van oppervlak 1^(4)-Temperatuur van oppervlak 2^(4))
Warmte-uitwisseling van zwarte lichamen door straling
​ Gaan Warmteoverdracht = Emissiviteit*[Stefan-BoltZ]*Gebied*(Temperatuur van oppervlak 1^(4)-Temperatuur van oppervlak 2^(4))
Warmteoverdracht volgens de wet van Fourier
​ Gaan Warmtestroom door een lichaam = -(Thermische geleidbaarheid van materiaal*Oppervlakte van warmtestroom*Temperatuur verschil/Dikte)
Eendimensionale warmteflux
​ Gaan Warmtestroom = -Thermische geleidbaarheid van Fin/Wanddikte*(Temperatuur van muur 2-Temperatuur van muur 1)
De wet van afkoeling van Newton
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
Niet-ideale emissie van het lichaamsoppervlak
​ Gaan Reëel oppervlak Stralende oppervlakte-emissie = Emissiviteit*[Stefan-BoltZ]*Oppervlaktetemperatuur^(4)
Convectieve processen Warmteoverdrachtscoëfficiënt
​ Gaan Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Hersteltemperatuur)
Thermische weerstand in geleiding
​ Gaan Thermische weerstand = (Dikte)/(Thermische geleidbaarheid van Fin*Dwarsdoorsnedegebied)
Thermische geleidbaarheid gegeven kritische isolatiedikte voor cilinder
​ Gaan Thermische geleidbaarheid van Fin = Kritische isolatiedikte*Warmteoverdrachtscoëfficiënt aan het buitenoppervlak
Thermische weerstand bij convectiewarmteoverdracht
​ Gaan Thermische weerstand = 1/(Blootgesteld oppervlak*Coëfficiënt van convectieve warmteoverdracht)
Kritische dikte van isolatie voor cilinder
​ Gaan Kritische isolatiedikte = Thermische geleidbaarheid van Fin/Warmteoverdrachtscoëfficiënt
Warmteoverdracht
​ Gaan Warmtestroomsnelheid = Thermisch potentieel verschil/Thermische weerstand

De wet van afkoeling van Newton Formule

Warmtestroom = Warmteoverdrachtscoëfficiënt*(Oppervlaktetemperatuur-Temperatuur van karakteristieke vloeistof)
q' = htransfer*(Tw-Tf)

Definieer Newton's wet van afkoeling?

De wet van afkoeling van Newton beschrijft de snelheid waarmee een blootgesteld lichaam van temperatuur verandert door straling, die ongeveer evenredig is met het verschil tussen de temperatuur van het object en zijn omgeving, op voorwaarde dat het verschil klein is.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!