Prawo chłodzenia Newtona Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
q' = htransfer*(Tw-Tf)
Ta formuła używa 4 Zmienne
Używane zmienne
Strumień ciepła - (Mierzone w Wat na metr kwadratowy) - Strumień ciepła to szybkość wymiany ciepła na jednostkę powierzchni, normalna do kierunku przepływu ciepła. Jest oznaczony literą „q”.
Współczynnik przenikania ciepła - (Mierzone w Wat na metr kwadratowy na kelwin) - Współczynnik przenikania ciepła to ciepło przekazywane na jednostkę powierzchni na kelwin. W ten sposób powierzchnia jest uwzględniona w równaniu, ponieważ reprezentuje powierzchnię, na której zachodzi przenoszenie ciepła.
Temperatura na powierzchni - (Mierzone w kelwin) - Temperatura powierzchni to temperatura na powierzchni lub w jej pobliżu. W szczególności może odnosić się do temperatury powietrza na powierzchni, temperatury powietrza w pobliżu powierzchni ziemi.
Temperatura charakterystycznego płynu - (Mierzone w kelwin) - Temperatura płynu charakterystycznego to temperatura płynu przepływającego po powierzchni, dzięki której następuje wymiana ciepła pomiędzy powierzchnią a płynem charakterystycznym.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Współczynnik przenikania ciepła: 13.2 Wat na metr kwadratowy na kelwin --> 13.2 Wat na metr kwadratowy na kelwin Nie jest wymagana konwersja
Temperatura na powierzchni: 305 kelwin --> 305 kelwin Nie jest wymagana konwersja
Temperatura charakterystycznego płynu: 275 kelwin --> 275 kelwin Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
q' = htransfer*(Tw-Tf) --> 13.2*(305-275)
Ocenianie ... ...
q' = 396
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
396 Wat na metr kwadratowy --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
396 Wat na metr kwadratowy <-- Strumień ciepła
(Obliczenie zakończone za 00.020 sekund)

Kredyty

Stworzone przez Kethavath Srinath
Uniwersytet Osmański (OU), Hyderabad
Kethavath Srinath utworzył ten kalkulator i 1000+ więcej kalkulatorów!
Zweryfikowane przez Team Softusvista
Softusvista Office (Pune), Indie
Team Softusvista zweryfikował ten kalkulator i 1100+ więcej kalkulatorów!

13 Przenoszenie ciepła i masy Kalkulatory

Przenoszenie ciepła przez przewodzenie w podstawie
Iść Szybkość przewodzenia ciepła = (Przewodność cieplna*Powierzchnia przekroju poprzecznego Fin*Obwód płetwy*Konwekcyjny współczynnik przenikania ciepła)^0.5*(Temperatura bazowa-Temperatura otoczenia)
Wymiana ciepła przez promieniowanie z powodu układu geometrycznego
Iść Transfer ciepła = Emisyjność*Obszar*[Stefan-BoltZ]*Współczynnik kształtu*(Temperatura powierzchni 1^(4)-Temperatura powierzchni 2^(4))
Wymiana ciepła ciał czarnych przez promieniowanie
Iść Transfer ciepła = Emisyjność*[Stefan-BoltZ]*Obszar*(Temperatura powierzchni 1^(4)-Temperatura powierzchni 2^(4))
Przenikanie ciepła zgodnie z prawem Fouriera
Iść Przepływ ciepła przez ciało = -(Przewodność cieplna materiału*Powierzchnia przepływu ciepła*Różnica temperatur/Grubość)
Jednowymiarowy strumień ciepła
Iść Strumień ciepła = -Przewodność cieplna Fin/Grubość ściany*(Temperatura ściany 2-Temperatura ściany 1)
Prawo chłodzenia Newtona
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
Nieidealna emisyjność powierzchni ciała
Iść Rzeczywista emisyjność promieniowania powierzchni = Emisyjność*[Stefan-BoltZ]*Temperatura na powierzchni^(4)
Procesy konwekcyjne Współczynnik przenikania ciepła
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura odzyskiwania)
Przewodność cieplna przy krytycznej grubości izolacji dla cylindra
Iść Przewodność cieplna Fin = Krytyczna grubość izolacji*Współczynnik przenikania ciepła na powierzchni zewnętrznej
Opór cieplny w konwekcyjnym przenoszeniu ciepła
Iść Odporność termiczna = 1/(Powierzchnia odsłonięta*Współczynnik konwekcyjnego przenoszenia ciepła)
Średnica okrągłej płetwy pręta przy danym polu przekroju poprzecznego
Iść Średnica okrągłego pręta = sqrt((Powierzchnia przekroju*4)/pi)
Krytyczna grubość izolacji cylindra
Iść Krytyczna grubość izolacji = Przewodność cieplna Fin/Współczynnik przenikania ciepła
Przenikanie ciepła
Iść Natężenie przepływu ciepła = Różnica potencjałów termicznych/Odporność termiczna

9 Przenoszenie ciepła z rozszerzonych powierzchni (żeber) Kalkulatory

Rozpraszanie ciepła z płetwy tracącej ciepło na końcówce
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = (sqrt(Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła*Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju))*(Temperatura na powierzchni-Temperatura otoczenia)*((tanh((sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*Długość Fin)+(Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*(sqrt(Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła/Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))))/(1+tanh((sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*Długość Fin*(Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*(sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju))))))
Rozpraszanie ciepła z izolowanego żebra na końcówce
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = (sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła*Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*(Temperatura na powierzchni-Temperatura otoczenia)*tanh((sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*Długość Fin)
Rozpraszanie ciepła z nieskończenie długiego Fin
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = ((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła*Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)^0.5)*(Temperatura na powierzchni-Temperatura otoczenia)
Przenikanie ciepła w płetwach przy danej wydajności płetwy
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = Całkowity współczynnik przenikania ciepła*Obszar*Wydajność płetwy*Ogólna różnica temperatur
Prawo chłodzenia Newtona
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
Numer Biot przy użyciu długości charakterystycznej
Iść Numer Biota = (Współczynnik przenikania ciepła*Charakterystyczna długość)/(Przewodność cieplna Fin)
Korekta długości dla żebra cylindrycznego z końcówką nieadiabatyczną
Iść Korekta długości dla płetwy cylindrycznej = Długość Fin+(Średnica cylindrycznego Fin/4)
Korekta długości dla cienkiej prostokątnej płetwy z końcówką nieadiabatyczną
Iść Długość korekty dla cienkiej prostokątnej płetwy = Długość Fin+(Grubość Fin/2)
Korekta długości dla płetwy kwadratowej z końcówką nieadiabatyczną
Iść Korekta długości dla kwadratowej płetwy = Długość Fin+(Szerokość Fin/4)

15 Podstawy termodynamiki Kalkulatory

Gęstość dwóch cieczy
Iść Gęstość dwóch cieczy = (Masa cieczy A+Masa cieczy B)/(Masa cieczy A/Gęstość cieczy A+Masa cieczy B/Gęstość cieczy B)
Równanie Van der Waalsa
Iść Równanie Van der Waalsa = [R]*Temperatura/(Objętość molowa-Stała gazowa b)-Stała gazowa a/Objętość molowa^2
Średnia prędkość gazów
Iść Średnia prędkość gazu = sqrt((8*[R]*Temperatura gazu A)/(pi*Masa cząsteczkowa))
Najbardziej prawdopodobna prędkość
Iść Najbardziej prawdopodobna prędkość = sqrt((2*[R]*Temperatura gazu A)/Masa cząsteczkowa)
Prawo chłodzenia Newtona
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
Masa molowa gazu przy danej średniej prędkości gazu
Iść Masa cząsteczkowa = (8*[R]*Temperatura gazu A)/(pi*Średnia prędkość gazu^2)
Moc wejściowa do turbiny lub moc przekazywana do turbiny
Iść Moc = Gęstość*Przyspieszenie spowodowane grawitacją*Wypisać*Głowa
Zmiana pędu
Iść Zmiana pędu = Masa Ciała*(Prędkość początkowa w punkcie 2-Prędkość początkowa w punkcie 1)
Masa molowa gazu przy najbardziej prawdopodobnej prędkości gazu
Iść Masa cząsteczkowa = (2*[R]*Temperatura gazu A)/Najbardziej prawdopodobna prędkość^2
Masa molowa gazu przy danej prędkości RMS gazu
Iść Masa cząsteczkowa = (3*[R]*Temperatura gazu A)/Prędkość średnia kwadratowa^2
Stopień swobody przy ekwipartycji energii
Iść Stopień wolności = 2*Energia ekwipartycji/([BoltZ]*Temperatura gazu B)
Lodówka działa
Iść Praca w lodówce = Ciepło ze zbiornika wysokotemperaturowego-Ciepło ze zbiornika niskotemperaturowego
Prawo Stefana Boltzmanna
Iść Emisja promieniowania ciała doskonale czarnego = [Stefan-BoltZ]*Temperatura^(4)
Specyficzna stała gazowa
Iść Specyficzna stała gazowa = [R]/Masa cząsteczkowa
wilgotność bezwzględna
Iść Wilgotność bezwzględna = Waga/Objętość gazu

13 Przewodnictwo, konwekcja i promieniowanie Kalkulatory

Przenoszenie ciepła przez przewodzenie w podstawie
Iść Szybkość przewodzenia ciepła = (Przewodność cieplna*Powierzchnia przekroju poprzecznego Fin*Obwód płetwy*Konwekcyjny współczynnik przenikania ciepła)^0.5*(Temperatura bazowa-Temperatura otoczenia)
Wymiana ciepła przez promieniowanie z powodu układu geometrycznego
Iść Transfer ciepła = Emisyjność*Obszar*[Stefan-BoltZ]*Współczynnik kształtu*(Temperatura powierzchni 1^(4)-Temperatura powierzchni 2^(4))
Wymiana ciepła ciał czarnych przez promieniowanie
Iść Transfer ciepła = Emisyjność*[Stefan-BoltZ]*Obszar*(Temperatura powierzchni 1^(4)-Temperatura powierzchni 2^(4))
Przenikanie ciepła zgodnie z prawem Fouriera
Iść Przepływ ciepła przez ciało = -(Przewodność cieplna materiału*Powierzchnia przepływu ciepła*Różnica temperatur/Grubość)
Jednowymiarowy strumień ciepła
Iść Strumień ciepła = -Przewodność cieplna Fin/Grubość ściany*(Temperatura ściany 2-Temperatura ściany 1)
Prawo chłodzenia Newtona
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
Nieidealna emisyjność powierzchni ciała
Iść Rzeczywista emisyjność promieniowania powierzchni = Emisyjność*[Stefan-BoltZ]*Temperatura na powierzchni^(4)
Procesy konwekcyjne Współczynnik przenikania ciepła
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura odzyskiwania)
Przewodność cieplna przy krytycznej grubości izolacji dla cylindra
Iść Przewodność cieplna Fin = Krytyczna grubość izolacji*Współczynnik przenikania ciepła na powierzchni zewnętrznej
Opór cieplny w przewodzeniu
Iść Odporność termiczna = (Grubość)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)
Opór cieplny w konwekcyjnym przenoszeniu ciepła
Iść Odporność termiczna = 1/(Powierzchnia odsłonięta*Współczynnik konwekcyjnego przenoszenia ciepła)
Krytyczna grubość izolacji cylindra
Iść Krytyczna grubość izolacji = Przewodność cieplna Fin/Współczynnik przenikania ciepła
Przenikanie ciepła
Iść Natężenie przepływu ciepła = Różnica potencjałów termicznych/Odporność termiczna

20 Przenikanie ciepła z rozszerzonych powierzchni (żeber), krytycznej grubości izolacji i oporu cieplnego Kalkulatory

Rozpraszanie ciepła z płetwy tracącej ciepło na końcówce
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = (sqrt(Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła*Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju))*(Temperatura na powierzchni-Temperatura otoczenia)*((tanh((sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*Długość Fin)+(Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*(sqrt(Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła/Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))))/(1+tanh((sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*Długość Fin*(Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*(sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju))))))
Rozpraszanie ciepła z izolowanego żebra na końcówce
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = (sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła*Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*(Temperatura na powierzchni-Temperatura otoczenia)*tanh((sqrt((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła)/(Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)))*Długość Fin)
Rozpraszanie ciepła z nieskończenie długiego Fin
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = ((Obwód Fin*Współczynnik przenikania ciepła*Przewodność cieplna Fin*Powierzchnia przekroju)^0.5)*(Temperatura na powierzchni-Temperatura otoczenia)
Opór cieplny dla przewodzenia na ścianie rury
Iść Odporność termiczna = (ln(Zewnętrzny promień cylindra/Wewnętrzny promień cylindra))/(2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra)
Przenikanie ciepła w płetwach przy danej wydajności płetwy
Iść Szybkość przenikania ciepła żeber = Całkowity współczynnik przenikania ciepła*Obszar*Wydajność płetwy*Ogólna różnica temperatur
Prawo chłodzenia Newtona
Iść Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
Numer Biot przy użyciu długości charakterystycznej
Iść Numer Biota = (Współczynnik przenikania ciepła*Charakterystyczna długość)/(Przewodność cieplna Fin)
Krytyczny promień izolacji pustej kuli
Iść Krytyczny promień izolacji = 2*Przewodność cieplna izolacji/Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną
Krytyczny promień izolacji cylindra
Iść Krytyczny promień izolacji = Przewodność cieplna izolacji/Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną
Wewnętrzny współczynnik przenikania ciepła przy danym wewnętrznym oporze cieplnym
Iść Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną = 1/(Obszar wewnętrzny*Odporność termiczna)
Zewnętrzny współczynnik przenikania ciepła przy danym oporze cieplnym
Iść Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną = 1/(Odporność termiczna*Obszar zewnętrzny)
Obszar wewnętrzny podany opór cieplny dla powierzchni wewnętrznej
Iść Obszar wewnętrzny = 1/(Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną*Odporność termiczna)
Podana powierzchnia zewnętrzna Zewnętrzny opór cieplny
Iść Obszar zewnętrzny = 1/(Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną*Odporność termiczna)
Opór cieplny dla konwekcji na powierzchni wewnętrznej
Iść Odporność termiczna = 1/(Obszar wewnętrzny*Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną)
Opór cieplny dla konwekcji na powierzchni zewnętrznej
Iść Odporność termiczna = 1/(Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną*Obszar zewnętrzny)
Korekta długości dla żebra cylindrycznego z końcówką nieadiabatyczną
Iść Korekta długości dla płetwy cylindrycznej = Długość Fin+(Średnica cylindrycznego Fin/4)
Korekta długości dla cienkiej prostokątnej płetwy z końcówką nieadiabatyczną
Iść Długość korekty dla cienkiej prostokątnej płetwy = Długość Fin+(Grubość Fin/2)
Wytwarzanie ciepła wolumetrycznego w przewodzie elektrycznym przewodzącym prąd
Iść Wytwarzanie ciepła wolumetrycznego = (Gęstość prądu elektrycznego^2)*Oporność
Całkowita odporność termiczna
Iść Całkowity opór cieplny = 1/(Całkowity współczynnik przenikania ciepła*Obszar)
Korekta długości dla płetwy kwadratowej z końcówką nieadiabatyczną
Iść Korekta długości dla kwadratowej płetwy = Długość Fin+(Szerokość Fin/4)

Prawo chłodzenia Newtona Formułę

Strumień ciepła = Współczynnik przenikania ciepła*(Temperatura na powierzchni-Temperatura charakterystycznego płynu)
q' = htransfer*(Tw-Tf)

Zdefiniuj prawo chłodzenia Newtona?

Prawo chłodzenia Newtona opisuje szybkość, z jaką narażone ciało zmienia temperaturę poprzez promieniowanie, które jest w przybliżeniu proporcjonalne do różnicy między temperaturą obiektu a jego otoczeniem, pod warunkiem, że różnica jest niewielka

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!