Temperatura da superfície externa da parede cilíndrica dada a taxa de fluxo de calor Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Temperatura da superfície externa = Temperatura da superfície interna-(Taxa de fluxo de calor*ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)
To = Ti-(Q*ln(r2/r1))/(2*pi*k*lcyl)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 7 Variáveis
Constantes Usadas
pi - Archimedes-Konstante Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288
Funções usadas
ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)
Variáveis Usadas
Temperatura da superfície externa - (Medido em Kelvin) - A temperatura da superfície externa é a temperatura na superfície externa da parede (parede plana, parede cilíndrica ou parede esférica, etc.).
Temperatura da superfície interna - (Medido em Kelvin) - Temperatura da superfície interna é a temperatura na superfície interna da parede, seja parede plana ou parede cilíndrica ou parede esférica, etc.
Taxa de fluxo de calor - (Medido em Watt) - Taxa de fluxo de calor é a quantidade de calor transferida por unidade de tempo em algum material, geralmente medida em watts. Calor é o fluxo de energia térmica impulsionado pelo desequilíbrio térmico.
Raio 2 - (Medido em Metro) - O raio 2 é o raio do segundo círculo ou círculo concêntrico.
Raio 1 - (Medido em Metro) - O raio 1 é a distância do centro dos círculos concêntricos a qualquer ponto no primeiro/menor círculo concêntrico ou ao raio do primeiro círculo.
Condutividade térmica - (Medido em Watt por Metro por K) - Condutividade térmica é a taxa de passagem de calor através de um material especificado, expressa como a quantidade de fluxo de calor por unidade de tempo através de uma área unitária com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.
Comprimento do cilindro - (Medido em Metro) - O comprimento do cilindro é a altura vertical do cilindro.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Temperatura da superfície interna: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Taxa de fluxo de calor: 125 Watt --> 125 Watt Nenhuma conversão necessária
Raio 2: 12 Metro --> 12 Metro Nenhuma conversão necessária
Raio 1: 0.8 Metro --> 0.8 Metro Nenhuma conversão necessária
Condutividade térmica: 10.18 Watt por Metro por K --> 10.18 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Comprimento do cilindro: 0.4 Metro --> 0.4 Metro Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
To = Ti-(Q*ln(r2/r1))/(2*pi*k*lcyl) --> 305-(125*ln(12/0.8))/(2*pi*10.18*0.4)
Avaliando ... ...
To = 291.769413812426
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
291.769413812426 Kelvin --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
291.769413812426 291.7694 Kelvin <-- Temperatura da superfície externa
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Instituto de Engenharia e Tecnologia (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra criou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!
Verificado por Vinay Mishra
Instituto Indiano de Engenharia Aeronáutica e Tecnologia da Informação (IIAEIT), Pune
Vinay Mishra verificou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!

14 Condução em Cilindro Calculadoras

Taxa de fluxo de calor através da parede composta cilíndrica de 3 camadas
Vai Taxa de fluxo de calor = (Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa)/((ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade Térmica 1*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 3/Raio 2))/(2*pi*Condutividade Térmica 2*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 4/Raio 3))/(2*pi*Condutividade Térmica 3*Comprimento do cilindro))
Resistência Térmica Total de 3 Resistências Cilíndricas Conectadas em Série
Vai Resistência térmica = (ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade Térmica 1*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 3/Raio 2))/(2*pi*Condutividade Térmica 2*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 4/Raio 3))/(2*pi*Condutividade Térmica 3*Comprimento do cilindro)
Resistência térmica total da parede cilíndrica com convecção em ambos os lados
Vai Resistência térmica = 1/(2*pi*Raio 1*Comprimento do cilindro*Coeficiente de transferência de calor por convecção interna)+(ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)+1/(2*pi*Raio 2*Comprimento do cilindro*Coeficiente de transferência de calor por convecção externa)
Taxa de fluxo de calor através da parede composta cilíndrica de 2 camadas
Vai Taxa de fluxo de calor = (Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa)/((ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade Térmica 1*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 3/Raio 2))/(2*pi*Condutividade Térmica 2*Comprimento do cilindro))
Temperatura da superfície externa da parede composta cilíndrica de 2 camadas
Vai Temperatura da superfície externa = Temperatura da superfície interna-Taxa de fluxo de calor*((ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade Térmica 1*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 3/Raio 2))/(2*pi*Condutividade Térmica 2*Comprimento do cilindro))
Resistência Térmica Total de 2 Resistências Cilíndricas Conectadas em Série
Vai Resistência térmica = (ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade Térmica 1*Comprimento do cilindro)+(ln(Raio 3/Raio 2))/(2*pi*Condutividade Térmica 2*Comprimento do cilindro)
Taxa de fluxo de calor através da parede cilíndrica
Vai Taxa de fluxo de calor = (Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa)/((ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro))
Condutividade térmica da parede cilíndrica dada a diferença de temperatura
Vai Condutividade térmica = (Taxa de fluxo de calor*ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Comprimento do cilindro*(Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa))
Comprimento da parede cilíndrica para determinada taxa de fluxo de calor
Vai Comprimento do cilindro = (Taxa de fluxo de calor*ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*(Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa))
Temperatura da superfície externa da parede cilíndrica dada a taxa de fluxo de calor
Vai Temperatura da superfície externa = Temperatura da superfície interna-(Taxa de fluxo de calor*ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)
Temperatura da superfície interna da parede cilíndrica em condução
Vai Temperatura da superfície interna = Temperatura da superfície externa+(Taxa de fluxo de calor*ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)
Espessura da parede cilíndrica para manter a diferença de temperatura dada
Vai Grossura = Raio 1*(e^(((Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa)*2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)/Taxa de fluxo de calor)-1)
Resistência Térmica para Condução Radial de Calor em Cilindros
Vai Resistência térmica = ln(Raio Externo/Raio Interno)/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)
Resistência à convecção para camada cilíndrica
Vai Resistência térmica = 1/(Transferência de calor por convecção*2*pi*Raio do cilindro*Comprimento do cilindro)

Temperatura da superfície externa da parede cilíndrica dada a taxa de fluxo de calor Fórmula

Temperatura da superfície externa = Temperatura da superfície interna-(Taxa de fluxo de calor*ln(Raio 2/Raio 1))/(2*pi*Condutividade térmica*Comprimento do cilindro)
To = Ti-(Q*ln(r2/r1))/(2*pi*k*lcyl)

O que acontece quando as temperaturas da superfície interna e externa são iguais?

As mesmas temperaturas da superfície interna e externa em estado estacionário indicam que não há diferença de potencial térmico e, portanto, não haverá transferência de calor.

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