Fluxo de calor crítico por Zuber Calculadora

✖A entalpia de vaporização de um líquido é a quantidade de energia que deve ser adicionada a uma substância líquida para transformar uma quantidade dessa substância em um gás.ⓘ Entalpia de Vaporização do Líquido [L_v]			+10% -10%
✖A densidade do vapor é a massa de uma unidade de volume de uma substância material.ⓘ Densidade de Vapor [ρ_v]			+10% -10%
✖A tensão superficial é uma palavra que está ligada à superfície do líquido. É uma propriedade física dos líquidos, na qual as moléculas são atraídas para todos os lados.ⓘ Tensão superficial [σ]			+10% -10%
✖A densidade do líquido é a massa de uma unidade de volume de líquido.ⓘ Densidade do Líquido [ρ_L]			+10% -10%

✖O fluxo de calor crítico descreve o limite térmico de um fenômeno em que ocorre uma mudança de fase durante o aquecimento, causando superaquecimento localizado da superfície de aquecimento.ⓘ Fluxo de calor crítico por Zuber [q_Max]

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Fórmula

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Fluxo de calor crítico por Zuber

Fórmula

`"q"_{"Max"} = ((0.149*"L"_{"v"}*"ρ"_{"v"})*((("σ"*"[g]")*("ρ"_{"L"}-"ρ"_{"v"}))/("ρ"_{"v"}^2))^(1/4))`

Exemplo

`"58.17133W/m²"=((0.149*"19J/mol"*"0.5kg/m³")*((("72.75N/m"*"[g]")*("1000kg/m³"-"0.5kg/m³"))/(("0.5kg/m³")^2))^(1/4))`

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Fluxo de calor crítico por Zuber Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Fluxo de Calor Crítico = ((0.149*Entalpia de Vaporização do Líquido*Densidade de Vapor)*(((Tensão superficial*[g])*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Densidade de Vapor^2))^(1/4))
q_Max = ((0.149*L_v*ρ_v)*(((σ*[g])*(ρ_L-ρ_v))/(ρ_v^2))^(1/4))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

[g] - Aceleração gravitacional na Terra Valor considerado como 9.80665

Variáveis Usadas

Fluxo de Calor Crítico - (Medido em Watt por metro quadrado) - O fluxo de calor crítico descreve o limite térmico de um fenômeno em que ocorre uma mudança de fase durante o aquecimento, causando superaquecimento localizado da superfície de aquecimento.
Entalpia de Vaporização do Líquido - (Medido em Joule Per Mole) - A entalpia de vaporização de um líquido é a quantidade de energia que deve ser adicionada a uma substância líquida para transformar uma quantidade dessa substância em um gás.
Densidade de Vapor - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do vapor é a massa de uma unidade de volume de uma substância material.
Tensão superficial - (Medido em Newton por metro) - A tensão superficial é uma palavra que está ligada à superfície do líquido. É uma propriedade física dos líquidos, na qual as moléculas são atraídas para todos os lados.
Densidade do Líquido - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do líquido é a massa de uma unidade de volume de líquido.

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

Entalpia de Vaporização do Líquido: 19 Joule Per Mole --> 19 Joule Per Mole Nenhuma conversão necessária
Densidade de Vapor: 0.5 Quilograma por Metro Cúbico --> 0.5 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Tensão superficial: 72.75 Newton por metro --> 72.75 Newton por metro Nenhuma conversão necessária
Densidade do Líquido: 1000 Quilograma por Metro Cúbico --> 1000 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

q_Max = ((0.149*L_v*ρ_v)*(((σ*[g])*(ρ_L-ρ_v))/(ρ_v^2))^(1/4)) --> ((0.149*19*0.5)*(((72.75*[g])*(1000-0.5))/(0.5^2))^(1/4))

Avaliando ... ...

q_Max = 58.1713294713482

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

58.1713294713482 Watt por metro quadrado --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

58.1713294713482 ≈ 58.17133 Watt por metro quadrado <-- Fluxo de Calor Crítico

(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 Soupayan Banerjee

Universidade Nacional de Ciências Judiciárias (NUJS), Calcutá

Soupayan Banerjee verificou esta calculadora e mais 800+ calculadoras!

< 16 Fórmulas importantes do número de condensação, coeficiente médio de transferência de calor e fluxo de calor Calculadoras

Coeficiente médio de transferência de calor para condensação dentro de tubos horizontais para baixa velocidade de vapor

Vai Coeficiente médio de transferência de calor = 0.555*((Densidade do Filme Líquido*(Densidade do Filme Líquido-Densidade de Vapor)*[g]*Calor Latente de Vaporização Corrigido*(Condutividade Térmica do Condensado do Filme^3))/(Comprimento da placa*Diâmetro do Tubo*(Temperatura de saturação-Temperatura da Superfície da Placa)))^(0.25)

Coeficiente Médio de Transferência de Calor para Condensação de Vapor na Placa

Vai Coeficiente médio de transferência de calor = 0.943*((Densidade do Filme Líquido*(Densidade do Filme Líquido-Densidade de Vapor)*[g]*Calor latente de vaporização*(Condutividade Térmica do Condensado do Filme^3))/(Comprimento da placa*Viscosidade do Filme*(Temperatura de saturação-Temperatura da Superfície da Placa)))^(0.25)

Coeficiente de Transferência de Calor Médio para Condensação de Filme na Placa para Fluxo Laminar Ondulado

Vai Coeficiente médio de transferência de calor = 1.13*((Densidade do Filme Líquido*(Densidade do Filme Líquido-Densidade de Vapor)*[g]*Calor latente de vaporização*(Condutividade Térmica do Condensado do Filme^3))/(Comprimento da placa*Viscosidade do Filme*(Temperatura de saturação-Temperatura da Superfície da Placa)))^(0.25)

Coeficiente médio de transferência de calor para condensação de filme laminar no exterior da esfera

Vai Coeficiente médio de transferência de calor = 0.815*((Densidade do Filme Líquido*(Densidade do Filme Líquido-Densidade de Vapor)*[g]*Calor latente de vaporização*(Condutividade Térmica do Condensado do Filme^3))/(Diâmetro da Esfera*Viscosidade do Filme*(Temperatura de saturação-Temperatura da Superfície da Placa)))^(0.25)

Coeficiente médio de transferência de calor para condensação de filme laminar do tubo

Vai Coeficiente médio de transferência de calor = 0.725*((Densidade do Filme Líquido*(Densidade do Filme Líquido-Densidade de Vapor)*[g]*Calor latente de vaporização*(Condutividade Térmica do Condensado do Filme^3))/(Diâmetro do Tubo*Viscosidade do Filme*(Temperatura de saturação-Temperatura da Superfície da Placa)))^(0.25)

Número de condensação dado o número de Reynolds

Vai Número de condensação = ((Constante para Número de Condensação)^(4/3))*(((4*sin(Ângulo de inclinação)*((Área de Seção Transversal de Fluxo/Perímetro Molhado)))/(Comprimento da placa))^(1/3))*((Número de Reynolds do filme)^(-1/3))

Número de condensação

Vai Número de condensação = (Coeficiente médio de transferência de calor)*((((Viscosidade do Filme)^2)/((Condutividade térmica^3)*(Densidade do Filme Líquido)*(Densidade do Filme Líquido-Densidade de Vapor)*[g]))^(1/3))

Fluxo de calor crítico por Zuber

Vai Fluxo de Calor Crítico = ((0.149*Entalpia de Vaporização do Líquido*Densidade de Vapor)*(((Tensão superficial*[g])*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Densidade de Vapor^2))^(1/4))

Coeficiente médio de transferência de calor dado o número de Reynolds e propriedades na temperatura do filme

Vai Coeficiente médio de transferência de calor = (0.026*(Número de Prandtl na temperatura do filme^(1/3))*(Número de Reynolds para mixagem^(0.8))*(Condutividade Térmica à Temperatura do Filme))/Diâmetro do Tubo

Taxa de Transferência de Calor para Condensação de Vapores Superaquecidos

Vai Transferência de calor = Coeficiente médio de transferência de calor*Área da placa*(Temperatura de Saturação para Vapor Superaquecido-Temperatura da Superfície da Placa)

Correlação para Fluxo de Calor proposta por Mostinski

Vai Coeficiente de Transferência de Calor para Ebulição de Nucleados = 0.00341*(Pressão Crítica^2.3)*(Excesso de Temperatura na Ebulição de Nucleados^2.33)*(Pressão Reduzida^0.566)

Fluxo de calor em estado de ebulição totalmente desenvolvido para pressões mais altas

Vai Taxa de transferência de calor = 283.2*Área*((Excesso de temperatura)^(3))*((Pressão)^(4/3))

Fluxo de calor em estado de ebulição totalmente desenvolvido para pressão de até 0,7 Megapascal

Vai Taxa de transferência de calor = 2.253*Área*((Excesso de temperatura)^(3.96))

Número de condensação quando a turbulência é encontrada no filme

Vai Número de condensação = 0.0077*((Número de Reynolds do filme)^(0.4))

Número de Condensação para Cilindro Horizontal

Vai Número de condensação = 1.514*((Número de Reynolds do filme)^(-1/3))

Número de Condensação para Placa Vertical

Vai Número de condensação = 1.47*((Número de Reynolds do filme)^(-1/3))

< 14 Ebulição Calculadoras

Raio da Bolha de Vapor em Equilíbrio Mecânico em Líquido Superaquecido

Vai Raio da Bolha de Vapor = (2*Tensão superficial*[R]*(Temperatura de saturação^2))/(Pressão do Líquido Superaquecido*Entalpia de Vaporização do Líquido*(Temperatura do Líquido Superaquecido-Temperatura de saturação))

Coeficiente de transferência de calor por radiação

Vai Coeficiente de transferência de calor por radiação = (([Stefan-BoltZ]*Emissividade*(((Temperatura da Superfície da Placa)^4)-((Temperatura de saturação)^4)))/(Temperatura da Superfície da Placa-Temperatura de saturação))

Coeficiente Total de Transferência de Calor

Vai Coeficiente total de transferência de calor = Coeficiente de transferência de calor na região de ebulição do filme*((Coeficiente de transferência de calor na região de ebulição do filme/Coeficiente de transferência de calor)^(1/3))+Coeficiente de transferência de calor por radiação

Fluxo de calor crítico por Zuber

Vai Fluxo de Calor Crítico = ((0.149*Entalpia de Vaporização do Líquido*Densidade de Vapor)*(((Tensão superficial*[g])*(Densidade do Líquido-Densidade de Vapor))/(Densidade de Vapor^2))^(1/4))

Calor de Vaporização Modificado

Vai Calor Modificado de Vaporização = (Calor latente de vaporização+(Calor Específico do Vapor de Água)*((Temperatura da Superfície da Placa-Temperatura de saturação)/2))

Coeficiente de Transferência de Calor Modificado sob Influência da Pressão

Vai Coeficiente de transferência de calor em alguma pressão P = (Coeficiente de transferência de calor à pressão atmosférica)*((Pressão do Sistema/Pressão atmosférica padrão)^(0.4))

Correlação para Fluxo de Calor proposta por Mostinski

Vai Coeficiente de Transferência de Calor para Ebulição de Nucleados = 0.00341*(Pressão Crítica^2.3)*(Excesso de Temperatura na Ebulição de Nucleados^2.33)*(Pressão Reduzida^0.566)

Coeficiente de transferência de calor para ebulição local por convecção forçada dentro de tubos verticais

Vai Coeficiente de transferência de calor para convecção forçada = (2.54*((Excesso de temperatura)^3)*exp((Pressão do Sistema em Tubos Verticais)/1.551))

Coeficiente de transferência de calor dado o número de Biot

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

Fluxo de calor em estado de ebulição totalmente desenvolvido para pressões mais altas

Vai Taxa de transferência de calor = 283.2*Área*((Excesso de temperatura)^(3))*((Pressão)^(4/3))

Temperatura da superfície devido ao excesso de temperatura

Vai Temperatura da superfície = Temperatura de saturação+Excesso de temperatura na transferência de calor

Temperatura Saturada devido ao Excesso de Temperatura

Vai Temperatura de saturação = Temperatura da superfície-Excesso de temperatura na transferência de calor

Excesso de temperatura em ebulição

Vai Excesso de temperatura na transferência de calor = Temperatura da superfície-Temperatura de saturação

Fluxo de calor em estado de ebulição totalmente desenvolvido para pressão de até 0,7 Megapascal

Vai Taxa de transferência de calor = 2.253*Área*((Excesso de temperatura)^(3.96))

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