Temperatuurrespons van momentane energiepuls in semi-oneindig vast lichaam Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Temperatuur op elk moment T = Begintemperatuur van vaste stof+(Warmte energie/(Gebied*Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(pi*Thermische diffusie*Tijdconstante)^(0.5)))*exp((-Diepte van half oneindige vaste stof^2)/(4*Thermische diffusie*Tijdconstante))
T = Ti+(Q/(A*ρB*c*(pi*α*𝜏)^(0.5)))*exp((-x^2)/(4*α*𝜏))
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 1 Functies, 9 Variabelen
Gebruikte constanten
pi - De constante van Archimedes Waarde genomen als 3.14159265358979323846264338327950288
Functies die worden gebruikt
exp - Bij een exponentiële functie verandert de waarde van de functie met een constante factor voor elke eenheidsverandering in de onafhankelijke variabele., exp(Number)
Variabelen gebruikt
Temperatuur op elk moment T - (Gemeten in Kelvin) - Temperatuur op elk moment T wordt gedefinieerd als de temperatuur van een object op elk moment t gemeten met een thermometer.
Begintemperatuur van vaste stof - (Gemeten in Kelvin) - Begintemperatuur van vaste stof is aanvankelijk de temperatuur van de gegeven vaste stof.
Warmte energie - (Gemeten in Joule) - Warmte Energie is de hoeveelheid totale warmte die nodig is.
Gebied - (Gemeten in Plein Meter) - Het gebied is de hoeveelheid tweedimensionale ruimte die wordt ingenomen door een object.
Lichaamsdichtheid - (Gemeten in Kilogram per kubieke meter) - Lichaamsdichtheid is de fysieke hoeveelheid die de relatie tussen zijn massa en zijn volume uitdrukt.
Specifieke warmte capaciteit - (Gemeten in Joule per kilogram per K) - Specifieke warmtecapaciteit is de warmte die nodig is om de temperatuur van de eenheidsmassa van een bepaalde stof met een bepaalde hoeveelheid te verhogen.
Thermische diffusie - (Gemeten in Vierkante meter per seconde) - Thermische diffusiviteit is de thermische geleidbaarheid gedeeld door de dichtheid en de soortelijke warmtecapaciteit bij constante druk.
Tijdconstante - (Gemeten in Seconde) - Tijdconstante wordt gedefinieerd als de totale tijd die een lichaam nodig heeft om de eindtemperatuur te bereiken vanaf de begintemperatuur.
Diepte van half oneindige vaste stof - (Gemeten in Meter) - Diepte van semi-oneindige vaste stof wordt gedefinieerd als de diepte van vaste stof.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Begintemperatuur van vaste stof: 600 Kelvin --> 600 Kelvin Geen conversie vereist
Warmte energie: 4200 Joule --> 4200 Joule Geen conversie vereist
Gebied: 50.3 Plein Meter --> 50.3 Plein Meter Geen conversie vereist
Lichaamsdichtheid: 15 Kilogram per kubieke meter --> 15 Kilogram per kubieke meter Geen conversie vereist
Specifieke warmte capaciteit: 1.5 Joule per kilogram per K --> 1.5 Joule per kilogram per K Geen conversie vereist
Thermische diffusie: 5.58 Vierkante meter per seconde --> 5.58 Vierkante meter per seconde Geen conversie vereist
Tijdconstante: 1937 Seconde --> 1937 Seconde Geen conversie vereist
Diepte van half oneindige vaste stof: 0.02 Meter --> 0.02 Meter Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
T = Ti+(Q/(A*ρB*c*(pi*α*𝜏)^(0.5)))*exp((-x^2)/(4*α*𝜏)) --> 600+(4200/(50.3*15*1.5*(pi*5.58*1937)^(0.5)))*exp((-0.02^2)/(4*5.58*1937))
Evalueren ... ...
T = 600.02013918749
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
600.02013918749 Kelvin --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
600.02013918749 600.0201 Kelvin <-- Temperatuur op elk moment T
(Berekening voltooid in 00.015 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Ayush Gupta
Universitaire School voor Chemische Technologie-USCT (GGSIPU), New Delhi
Ayush Gupta heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 300+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Prerana Bakli
Universiteit van Hawai'i in Mānoa (UH Manoa), Hawaï, VS
Prerana Bakli heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 1600+ rekenmachines!

18 Warmtegeleiding in onstabiele toestand Rekenmachines

Temperatuurrespons van momentane energiepuls in semi-oneindig vast lichaam
​ Gaan Temperatuur op elk moment T = Begintemperatuur van vaste stof+(Warmte energie/(Gebied*Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(pi*Thermische diffusie*Tijdconstante)^(0.5)))*exp((-Diepte van half oneindige vaste stof^2)/(4*Thermische diffusie*Tijdconstante))
Tijd genomen door object voor verwarming of koeling door Lumped Heat Capacity-methode
​ Gaan Tijdconstante = ((-Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)/(Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie))*ln((Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof))
Begintemperatuur van het lichaam door de Lumped Heat Capacity-methode
​ Gaan Begintemperatuur van object = (Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(exp((-Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)))+Temperatuur van bulkvloeistof
Lichaamstemperatuur door Lumped Heat Capacity-methode
​ Gaan Temperatuur op elk moment T = (exp((-Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)))*(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof)+Temperatuur van bulkvloeistof
Temperatuurrespons van momentane energiepuls in semi-oneindig vast lichaam aan het oppervlak
​ Gaan Temperatuur op elk moment T = Begintemperatuur van vaste stof+(Warmte energie/(Gebied*Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(pi*Thermische diffusie*Tijdconstante)^(0.5)))
Fouriergetal gegeven warmteoverdrachtscoëfficiënt en tijdconstante
​ Gaan Fourier-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object*Biot-nummer)
Biot-nummer gegeven warmteoverdrachtscoëfficiënt en tijdconstante
​ Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object*Fourier-nummer)
Fourier-nummer met behulp van Biot-nummer
​ Gaan Fourier-nummer = (-1/(Biot-nummer))*ln((Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof))
Biot-nummer met Fourier-nummer
​ Gaan Biot-nummer = (-1/Fourier-nummer)*ln((Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof))
Biot-nummer gegeven karakteristieke dimensie en Fourier-nummer
​ Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Karakteristieke dimensie*Fourier-nummer)
Fourier-nummer gegeven karakteristieke dimensie en biot-nummer
​ Gaan Fourier-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Karakteristieke dimensie*Biot-nummer)
Initiële interne energie-inhoud van het lichaam met betrekking tot de omgevingstemperatuur
​ Gaan Initiële energie-inhoud = Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object*(Begintemperatuur van vaste stof-Omgevingstemperatuur)
Tijdconstante van thermisch systeem
​ Gaan Tijdconstante = (Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)/(Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie)
Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid
​ Gaan Fourier-nummer = ((Warmtegeleiding*Karakteristieke tijd)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(Karakteristieke dimensie^2)))
Capaciteit van thermisch systeem door Lumped Heat Capacity-methode
​ Gaan Capaciteit van thermisch systeem = Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object
Fourier-getal
​ Gaan Fourier-nummer = (Thermische diffusie*Karakteristieke tijd)/(Karakteristieke dimensie^2)
Biot-nummer met behulp van warmteoverdrachtscoëfficiënt
​ Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Dikte van de muur)/Warmtegeleiding
Thermische geleidbaarheid gegeven Biot-nummer
​ Gaan Warmtegeleiding = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Dikte van de muur)/Biot-nummer

Temperatuurrespons van momentane energiepuls in semi-oneindig vast lichaam Formule

Temperatuur op elk moment T = Begintemperatuur van vaste stof+(Warmte energie/(Gebied*Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(pi*Thermische diffusie*Tijdconstante)^(0.5)))*exp((-Diepte van half oneindige vaste stof^2)/(4*Thermische diffusie*Tijdconstante))
T = Ti+(Q/(A*ρB*c*(pi*α*𝜏)^(0.5)))*exp((-x^2)/(4*α*𝜏))
Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!