Temperatura dentro do cilindro oco em determinado raio entre o raio interno e o externo Calculadora

✖A geração interna de calor é definida como a conversão de energia elétrica, química ou nuclear em energia térmica (ou térmica), que leva a um aumento na temperatura em todo o meio.ⓘ Geração de calor interno [q_G]			+10% -10%
✖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.ⓘ Condutividade térmica [k]			+10% -10%
✖O raio externo do cilindro é uma linha reta do centro até a base do cilindro e a superfície externa do cilindro.ⓘ Raio Externo do Cilindro [r_o]			+10% -10%
✖Raio é a distância radial ao ponto ou plano até o qual será calculado o valor da variável desejada.ⓘ Raio [r]			+10% -10%
✖A temperatura da superfície externa é a temperatura na superfície externa da parede (parede plana, parede cilíndrica ou parede esférica, etc.).ⓘ Temperatura da superfície externa [T_o]			+10% -10%
✖O raio interno do cilindro é uma linha reta do centro até a base do cilindro e a superfície interna do cilindro.ⓘ Raio Interno do Cilindro [r_i]			+10% -10%
✖Temperatura da superfície interna é a temperatura na superfície interna da parede (parede plana ou parede cilíndrica ou parede esférica, etc.).ⓘ Temperatura da superfície interna [T_i]			+10% -10%

✖Temperatura é o grau ou intensidade de calor presente em uma substância ou objeto.ⓘ Temperatura dentro do cilindro oco em determinado raio entre o raio interno e o externo [T]

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Fórmula

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Temperatura dentro do cilindro oco em determinado raio entre o raio interno e o externo

Fórmula

`"T" = "q"_{"G"}/(4*"k")*("r"_{"o"}^2-"r"^2)+"T"_{"o"}+ln("r"/"r"_{"o"})/ln("r"_{"o"}/"r"_{"i"})*("q"_{"G"}/(4*"k")*("r"_{"o"}^2-"r"_{"i"}^2)+("T"_{"o"}-"T"_{"i"}))`

Exemplo

`"460K"="100W/m³"/(4*"10.18W/(m*K)")*(("30.18263m")^2-("4m")^2)+"300K"+ln("4m"/"30.18263m")/ln("30.18263m"/"2.5m")*("100W/m³"/(4*"10.18W/(m*K)")*(("30.18263m")^2-("2.5m")^2)+("300K"-"10K"))`

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Temperatura dentro do cilindro oco em determinado raio entre o raio interno e o externo Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio Externo do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura da superfície externa+ln(Raio/Raio Externo do Cilindro)/ln(Raio Externo do Cilindro/Raio Interno do Cilindro)*(Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio Externo do Cilindro^2-Raio Interno do Cilindro^2)+(Temperatura da superfície externa-Temperatura da superfície interna))
T = q_G/(4*k)*(r_o^2-r^2)+T_o+ln(r/r_o)/ln(r_o/r_i)*(q_G/(4*k)*(r_o^2-r_i^2)+(T_o-T_i))
Esta fórmula usa 1 Funções, 8 Variáveis

Funções usadas

ln - O logaritmo natural, também conhecido como logaritmo de base e, é a função inversa da função exponencial natural., ln(Number)

Variáveis Usadas

Temperatura - (Medido em Kelvin) - Temperatura é o grau ou intensidade de calor presente em uma substância ou objeto.
Geração de calor interno - (Medido em Watt por metro cúbico) - A geração interna de calor é definida como a conversão de energia elétrica, química ou nuclear em energia térmica (ou térmica), que leva a um aumento na temperatura em todo o meio.
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.
Raio Externo do Cilindro - (Medido em Metro) - O raio externo do cilindro é uma linha reta do centro até a base do cilindro e a superfície externa do cilindro.
Raio - (Medido em Metro) - Raio é a distância radial ao ponto ou plano até o qual será calculado o valor da variável desejada.
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.).
Raio Interno do Cilindro - (Medido em Metro) - O raio interno do cilindro é uma linha reta do centro até a base do cilindro e a superfície interna do cilindro.
Temperatura da superfície interna - (Medido em Kelvin) - Temperatura da superfície interna é a temperatura na superfície interna da parede (parede plana ou parede cilíndrica ou parede esférica, etc.).

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

Geração de calor interno: 100 Watt por metro cúbico --> 100 Watt por metro cúbico Nenhuma conversão necessária
Condutividade térmica: 10.18 Watt por Metro por K --> 10.18 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Raio Externo do Cilindro: 30.18263 Metro --> 30.18263 Metro Nenhuma conversão necessária
Raio: 4 Metro --> 4 Metro Nenhuma conversão necessária
Temperatura da superfície externa: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Raio Interno do Cilindro: 2.5 Metro --> 2.5 Metro Nenhuma conversão necessária
Temperatura da superfície interna: 10 Kelvin --> 10 Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

T = q_G/(4*k)*(r_o^2-r^2)+T_o+ln(r/r_o)/ln(r_o/r_i)*(q_G/(4*k)*(r_o^2-r_i^2)+(T_o-T_i)) --> 100/(4*10.18)*(30.18263^2-4^2)+300+ln(4/30.18263)/ln(30.18263/2.5)*(100/(4*10.18)*(30.18263^2-2.5^2)+(300-10))

Avaliando ... ...

T = 459.999983082048

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

459.999983082048 Kelvin --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

459.999983082048 ≈ 460 Kelvin <-- Temperatura

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Ravi Khiyani

Shri Govindram Seksaria Instituto de Tecnologia e Ciência (SGSITS), Indore

Ravi Khiyani criou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

Verificado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur

Anshika Arya verificou esta calculadora e mais 2500+ calculadoras!

< 14 Condução de calor em estado estacionário com geração de calor Calculadoras

Temperatura dentro do cilindro oco em determinado raio entre o raio interno e o externo

Vai Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio Externo do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura da superfície externa+ln(Raio/Raio Externo do Cilindro)/ln(Raio Externo do Cilindro/Raio Interno do Cilindro)*(Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio Externo do Cilindro^2-Raio Interno do Cilindro^2)+(Temperatura da superfície externa-Temperatura da superfície interna))

Temperatura dentro da esfera oca em determinado raio entre os raios interno e externo

Vai Temperatura = Temperatura da superfície da parede+Geração de calor interno/(6*Condutividade térmica)*(Raio Externo da Esfera^2-Raio^2)+(Geração de calor interno*Raio Interno da Esfera^3)/(3*Condutividade térmica)*(1/Raio Externo da Esfera-1/Raio)

Temperatura dentro do cilindro sólido em determinado raio imerso em fluido

Vai Cilindro Sólido de Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura do Fluido+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Temperatura em uma determinada espessura x dentro da parede plana cercada por fluido

Vai Temperatura = Geração de calor interno/(8*Condutividade térmica)*(Espessura da parede^2-4*Grossura^2)+(Geração de calor interno*Espessura da parede)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)+Temperatura do Fluido

Temperatura Máxima Dentro de Cilindro Sólido Imerso em Fluido

Vai Temperatura máxima = Temperatura do Fluido+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro*(2+(Coeficiente de transferência de calor por convecção*Raio do Cilindro)/Condutividade térmica))/(4*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Temperatura máxima em parede plana cercada por fluido com condições de contorno simétricas

Vai Temperatura Máxima da Parede Lisa = (Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(8*Condutividade térmica)+(Geração de calor interno*Espessura da parede)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)+Temperatura do Fluido

Temperatura dentro da parede plana em determinada espessura x com condições de contorno simétrico

Vai Temperatura 1 = -(Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(2*Condutividade térmica)*(Grossura/Espessura da parede-(Grossura/Espessura da parede)^2)+Temperatura da superfície

Temperatura Dentro do Cilindro Sólido em determinado Raio

Vai Cilindro Sólido de Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura da superfície da parede

Temperatura da Superfície do Cilindro Sólido Imerso em Fluido

Vai Temperatura da superfície da parede = Temperatura do Fluido+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Temperatura dentro da esfera sólida em determinado raio

Vai Temperatura 2 = Temperatura da superfície da parede+Geração de calor interno/(6*Condutividade térmica)*(Raio da Esfera^2-Raio^2)

Temperatura Máxima no Cilindro Sólido

Vai Temperatura máxima = Temperatura da superfície da parede+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro^2)/(4*Condutividade térmica)

Temperatura Máxima na Esfera Sólida

Vai Temperatura máxima = Temperatura da superfície da parede+(Geração de calor interno*Raio da Esfera^2)/(6*Condutividade térmica)

Temperatura máxima na parede plana com condições de contorno simétrico

Vai Temperatura máxima = Temperatura da superfície+(Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(8*Condutividade térmica)

Localização da temperatura máxima na parede plana com condições de contorno simétrico

Vai Localização da temperatura máxima = Espessura da parede/2

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