Número de Biot dado Dimensão Característica e Número de Fourier Calculadora

✖O coeficiente de transferência de calor é o calor transferido por unidade de área por kelvin. Assim, a área é incluída na equação, pois representa a área sobre a qual ocorre a transferência de calor.ⓘ Coeficiente de transferência de calor [h]			+10% -10%
✖A constante de tempo é definida como o tempo total que um corpo leva para atingir a temperatura final a partir da temperatura inicial.ⓘ Tempo constante [𝜏]			+10% -10%
✖A densidade do corpo é a quantidade física que expressa a relação entre sua massa e seu volume.ⓘ Densidade do Corpo [ρ_B]			+10% -10%
✖A Capacidade Calorífica Específica é o calor necessário para aumentar a temperatura da unidade de massa de uma determinada substância em uma determinada quantidade.ⓘ Capacidade Específica de Calor [c]			+10% -10%
✖A Dimensão Característica é a razão entre o volume e a área.ⓘ Dimensão característica [s]			+10% -10%
✖O Número de Fourier é a razão entre a taxa de transporte difusivo ou condutivo e a taxa de armazenamento da quantidade, onde a quantidade pode ser calor ou matéria.ⓘ Número de Fourier [F_o]			+10% -10%

✖Número de Biot é uma quantidade adimensional tendo a relação entre a resistência de condução interna e a resistência de convecção da superfície.ⓘ Número de Biot dado Dimensão Característica e Número de Fourier [Bi]

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Fórmula

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Número de Biot dado Dimensão Característica e Número de Fourier

Fórmula

`"Bi" = ("h"*"𝜏")/("ρ"_{"B"}*"c"*"s"*"F"_{"o"})`

Exemplo

`"110.0234"=("10W/m²*K"*"1937s")/("15kg/m³"*"1.5J/(kg*K)"*"6.9m"*"1.134")`

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Número de Biot dado Dimensão Característica e Número de Fourier Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Número Biot = (Coeficiente de transferência de calor*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Dimensão característica*Número de Fourier)
Bi = (h*𝜏)/(ρ_B*c*s*F_o)
Esta fórmula usa 7 Variáveis

Variáveis Usadas

Número Biot - Número de Biot é uma quantidade adimensional tendo a relação entre a resistência de condução interna e a resistência de convecção da superfície.
Coeficiente de transferência de calor - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O coeficiente de transferência de calor é o calor transferido por unidade de área por kelvin. Assim, a área é incluída na equação, pois representa a área sobre a qual ocorre a transferência de calor.
Tempo constante - (Medido em Segundo) - A constante de tempo é definida como o tempo total que um corpo leva para atingir a temperatura final a partir da temperatura inicial.
Densidade do Corpo - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do corpo é a quantidade física que expressa a relação entre sua massa e seu volume.
Capacidade Específica de Calor - (Medido em Joule por quilograma por K) - A Capacidade Calorífica Específica é o calor necessário para aumentar a temperatura da unidade de massa de uma determinada substância em uma determinada quantidade.
Dimensão característica - (Medido em Metro) - A Dimensão Característica é a razão entre o volume e a área.
Número de Fourier - O Número de Fourier é a razão entre a taxa de transporte difusivo ou condutivo e a taxa de armazenamento da quantidade, onde a quantidade pode ser calor ou matéria.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Coeficiente de transferência de calor: 10 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 10 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária
Tempo constante: 1937 Segundo --> 1937 Segundo Nenhuma conversão necessária
Densidade do Corpo: 15 Quilograma por Metro Cúbico --> 15 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Capacidade Específica de Calor: 1.5 Joule por quilograma por K --> 1.5 Joule por quilograma por K Nenhuma conversão necessária
Dimensão característica: 6.9 Metro --> 6.9 Metro Nenhuma conversão necessária
Número de Fourier: 1.134 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

Bi = (h*𝜏)/(ρ_B*c*s*F_o) --> (10*1937)/(15*1.5*6.9*1.134)

Avaliando ... ...

Bi = 110.023373576782

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

110.023373576782 --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

110.023373576782 ≈ 110.0234 <-- Número Biot

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Ayush gupta

Escola Universitária de Tecnologia Química-USCT (GGSIPU), Nova Delhi

Ayush gupta criou esta calculadora e mais 300+ calculadoras!

Verificado por Prerana Bakli

Universidade do Havaí em Mānoa (UH Manoa), Havaí, EUA

Prerana Bakli verificou esta calculadora e mais 1600+ calculadoras!

< 18 Condução de calor em estado instável Calculadoras

Resposta de temperatura de pulso de energia instantânea em sólido semi-infinito

Vai Temperatura a qualquer momento T = Temperatura inicial do sólido+(Energia termica/(Área*Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*(pi*Difusividade térmica*Tempo constante)^(0.5)))*exp((-Profundidade do Sólido Semi-Infinito^2)/(4*Difusividade térmica*Tempo constante))

Tempo gasto pelo objeto para aquecimento ou resfriamento pelo método de capacidade de calor concentrado

Vai Tempo constante = ((-Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto)/(Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção))*ln((Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(Temperatura inicial do objeto-Temperatura do Fluido a Granel))

Temperatura inicial do corpo pelo método de capacidade de calor concentrado

Vai Temperatura inicial do objeto = (Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(exp((-Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto)))+Temperatura do Fluido a Granel

Temperatura do corpo pelo método de capacidade de calor concentrado

Vai Temperatura a qualquer momento T = (exp((-Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto)))*(Temperatura inicial do objeto-Temperatura do Fluido a Granel)+Temperatura do Fluido a Granel

Resposta de temperatura de pulso de energia instantânea em sólido semi-infinito na superfície

Vai Temperatura a qualquer momento T = Temperatura inicial do sólido+(Energia termica/(Área*Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*(pi*Difusividade térmica*Tempo constante)^(0.5)))

Número de Fourier dado coeficiente de transferência de calor e constante de tempo

Vai Número de Fourier = (Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto*Número Biot)

Número de Biot dado coeficiente de transferência de calor e constante de tempo

Vai Número Biot = (Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto*Número de Fourier)

Número de Fourier usando o número de Biot

Vai Número de Fourier = (-1/(Número Biot))*ln((Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(Temperatura inicial do objeto-Temperatura do Fluido a Granel))

Número de Biot usando Número de Fourier

Vai Número Biot = (-1/Número de Fourier)*ln((Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(Temperatura inicial do objeto-Temperatura do Fluido a Granel))

Número de Fourier dado Dimensão Característica e Número de Biota

Vai Número de Fourier = (Coeficiente de transferência de calor*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Dimensão característica*Número Biot)

Número de Biot dado Dimensão Característica e Número de Fourier

Vai Número Biot = (Coeficiente de transferência de calor*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Dimensão característica*Número de Fourier)

Constante de tempo do sistema térmico

Vai Tempo constante = (Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto)/(Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção)

Conteúdo de energia interna inicial do corpo em referência à temperatura ambiente

Vai Conteúdo Inicial de Energia = Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto*(Temperatura inicial do sólido-Temperatura ambiente)

Número de Fourier usando condutividade térmica

Vai Número de Fourier = ((Condutividade térmica*Tempo característico)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*(Dimensão característica^2)))

Capacitância do sistema térmico pelo método de capacidade de calor concentrado

Vai Capacitância do Sistema Térmico = Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto

Número de Biot usando o coeficiente de transferência de calor

Vai Número Biot = (Coeficiente de transferência de calor*Espessura da parede)/Condutividade térmica

Condutividade térmica dada Número Biot

Vai Condutividade térmica = (Coeficiente de transferência de calor*Espessura da parede)/Número Biot

Número de Fourier

Vai Número de Fourier = (Difusividade térmica*Tempo característico)/(Dimensão característica^2)

Número de Biot dado Dimensão Característica e Número de Fourier Fórmula

Número Biot = (Coeficiente de transferência de calor*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Dimensão característica*Número de Fourier)
Bi = (h*𝜏)/(ρ_B*c*s*F_o)

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