Resistência térmica total da parede esférica com convecção em ambos os lados Calculadora

✖O raio da 1ª esfera concêntrica é a distância do centro das esferas concêntricas a qualquer ponto na primeira esfera concêntrica ou raio da primeira esfera.ⓘ Raio da 1ª Esfera Concêntrica [r₁]			+10% -10%
✖O coeficiente de transferência de calor por convecção interna é o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície interna do corpo, objeto ou parede, etc.ⓘ Coeficiente de transferência de calor por convecção interna [h_i]			+10% -10%
✖O raio da 2ª esfera concêntrica é a distância do centro das esferas concêntricas a qualquer ponto na segunda esfera concêntrica ou raio da segunda esfera.ⓘ Raio da 2ª Esfera Concêntrica [r₂]			+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 coeficiente de transferência de calor por convecção externa é a constante de proporcionalidade entre o fluxo de calor e a força motriz termodinâmica para o fluxo de calor no caso de transferência de calor por convecção.ⓘ Coeficiente de transferência de calor por convecção externa [h_o]			+10% -10%

✖A resistência térmica da esfera é uma propriedade térmica e uma medida da diferença de temperatura pela qual um objeto ou material resiste a um fluxo de calor.ⓘ Resistência térmica total da parede esférica com convecção em ambos os lados [R_tr]

⎘ Cópia De

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Fórmula

✖

Resistência térmica total da parede esférica com convecção em ambos os lados

Fórmula

`"R"_{"tr"} = 1/(4*pi*"r"_{"1"}^2*"h"_{"i"})+("r"_{"2"}-"r"_{"1"})/(4*pi*"k"*"r"_{"1"}*"r"_{"2"})+1/(4*pi*"r"_{"2"}^2*"h"_{"o"})`

Exemplo

`"3.957069K/W"=1/(4*pi*("5m")^2*"0.001038W/m²*K")+("6m"-"5m")/(4*pi*"2W/(m*K)"*"5m"*"6m")+1/(4*pi*("6m")^2*"0.002486W/m²*K")`

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Resistência térmica total da parede esférica com convecção em ambos os lados Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Resistência Térmica da Esfera = 1/(4*pi*Raio da 1ª Esfera Concêntrica^2*Coeficiente de transferência de calor por convecção interna)+(Raio da 2ª Esfera Concêntrica-Raio da 1ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade térmica*Raio da 1ª Esfera Concêntrica*Raio da 2ª Esfera Concêntrica)+1/(4*pi*Raio da 2ª Esfera Concêntrica^2*Coeficiente de transferência de calor por convecção externa)
R_tr = 1/(4*pi*r₁^2*h_i)+(r₂-r₁)/(4*pi*k*r₁*r₂)+1/(4*pi*r₂^2*h_o)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 6 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variáveis Usadas

Resistência Térmica da Esfera - (Medido em Kelvin/watt) - A resistência térmica da esfera é uma propriedade térmica e uma medida da diferença de temperatura pela qual um objeto ou material resiste a um fluxo de calor.
Raio da 1ª Esfera Concêntrica - (Medido em Metro) - O raio da 1ª esfera concêntrica é a distância do centro das esferas concêntricas a qualquer ponto na primeira esfera concêntrica ou raio da primeira esfera.
Coeficiente de transferência de calor por convecção interna - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O coeficiente de transferência de calor por convecção interna é o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície interna do corpo, objeto ou parede, etc.
Raio da 2ª Esfera Concêntrica - (Medido em Metro) - O raio da 2ª esfera concêntrica é a distância do centro das esferas concêntricas a qualquer ponto na segunda esfera concêntrica ou raio da segunda esfera.
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.
Coeficiente de transferência de calor por convecção externa - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O coeficiente de transferência de calor por convecção externa é a constante de proporcionalidade entre o fluxo de calor e a força motriz termodinâmica para o fluxo de calor no caso de transferência de calor por convecção.

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

Raio da 1ª Esfera Concêntrica: 5 Metro --> 5 Metro Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de calor por convecção interna: 0.001038 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 0.001038 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária
Raio da 2ª Esfera Concêntrica: 6 Metro --> 6 Metro Nenhuma conversão necessária
Condutividade térmica: 2 Watt por Metro por K --> 2 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de calor por convecção externa: 0.002486 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 0.002486 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

R_tr = 1/(4*pi*r₁^2*h_i)+(r₂-r₁)/(4*pi*k*r₁*r₂)+1/(4*pi*r₂^2*h_o) --> 1/(4*pi*5^2*0.001038)+(6-5)/(4*pi*2*5*6)+1/(4*pi*6^2*0.002486)

Avaliando ... ...

R_tr = 3.95706902213782

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

3.95706902213782 Kelvin/watt --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

3.95706902213782 ≈ 3.957069 Kelvin/watt <-- Resistência Térmica da Esfera

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

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 Maiarutselvan V

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V verificou esta calculadora e mais 300+ calculadoras!

< 11 Condução na Esfera Calculadoras

Resistência Térmica Total da Parede Esférica de 3 Camadas sem Convecção

Vai Resistência Térmica da Esfera = (Raio da 2ª Esfera Concêntrica-Raio da 1ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade Térmica do 1º Corpo*Raio da 1ª Esfera Concêntrica*Raio da 2ª Esfera Concêntrica)+(Raio da 3ª Esfera Concêntrica-Raio da 2ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade Térmica do 2º Corpo*Raio da 2ª Esfera Concêntrica*Raio da 3ª Esfera Concêntrica)+(Raio da 4ª Esfera Concêntrica-Raio da 3ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade Térmica do 3º Corpo*Raio da 3ª Esfera Concêntrica*Raio da 4ª Esfera Concêntrica)

Resistência Térmica de Parede Esférica Composta de 2 Camadas em Série com Convecção

Vai Resistência Térmica da Esfera = 1/(4*pi)*(1/(Coeficiente de transferência de calor por convecção interna*Raio da 1ª Esfera Concêntrica^2)+1/Condutividade Térmica do 1º Corpo*(1/Raio da 1ª Esfera Concêntrica-1/Raio da 2ª Esfera Concêntrica)+1/Condutividade Térmica do 2º Corpo*(1/Raio da 2ª Esfera Concêntrica-1/Raio da 3ª Esfera Concêntrica)+1/(Coeficiente de transferência de calor por convecção externa*Raio da 3ª Esfera Concêntrica^2))

Resistência térmica total da parede esférica com convecção em ambos os lados

Vai Resistência Térmica da Esfera = 1/(4*pi*Raio da 1ª Esfera Concêntrica^2*Coeficiente de transferência de calor por convecção interna)+(Raio da 2ª Esfera Concêntrica-Raio da 1ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade térmica*Raio da 1ª Esfera Concêntrica*Raio da 2ª Esfera Concêntrica)+1/(4*pi*Raio da 2ª Esfera Concêntrica^2*Coeficiente de transferência de calor por convecção externa)

Resistência Térmica Total da Parede Esférica de 2 Camadas sem Convecção

Vai Resistência Térmica Esfera Sem Convecção = (Raio da 2ª Esfera Concêntrica-Raio da 1ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade Térmica do 1º Corpo*Raio da 1ª Esfera Concêntrica*Raio da 2ª Esfera Concêntrica)+(Raio da 3ª Esfera Concêntrica-Raio da 2ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade Térmica do 2º Corpo*Raio da 2ª Esfera Concêntrica*Raio da 3ª Esfera Concêntrica)

Taxa de fluxo de calor através da parede composta esférica de 2 camadas em série

Vai Taxa de fluxo de calor da parede de 2 camadas = (Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa)/(1/(4*pi*Condutividade Térmica do 1º Corpo)*(1/Raio da 1ª Esfera Concêntrica-1/Raio da 2ª Esfera Concêntrica)+1/(4*pi*Condutividade Térmica do 2º Corpo)*(1/Raio da 2ª Esfera Concêntrica-1/Raio da 3ª Esfera Concêntrica))

Taxa de fluxo de calor através da parede esférica

Vai Taxa de fluxo de calor = (Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa)/((Raio da 2ª Esfera Concêntrica-Raio da 1ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade térmica*Raio da 1ª Esfera Concêntrica*Raio da 2ª Esfera Concêntrica))

Espessura da parede esférica para manter determinada diferença de temperatura

Vai Espessura da esfera de condução = 1/(1/Raio da Esfera-(4*pi*Condutividade térmica*(Temperatura da superfície interna-Temperatura da superfície externa))/Taxa de fluxo de calor)-Raio da Esfera

Resistência Térmica da Parede Esférica

Vai Resistência Térmica da Esfera Sem Convecção = (Raio da 2ª Esfera Concêntrica-Raio da 1ª Esfera Concêntrica)/(4*pi*Condutividade térmica*Raio da 1ª Esfera Concêntrica*Raio da 2ª Esfera Concêntrica)

Temperatura da superfície externa da parede esférica

Vai Temperatura da superfície externa = Temperatura da superfície interna-Taxa de fluxo de calor/(4*pi*Condutividade térmica)*(1/Raio da 1ª Esfera Concêntrica-1/Raio da 2ª Esfera Concêntrica)

Temperatura da superfície interna da parede esférica

Vai Temperatura da superfície interna = Temperatura da superfície externa+Taxa de fluxo de calor/(4*pi*Condutividade térmica)*(1/Raio da 1ª Esfera Concêntrica-1/Raio da 2ª Esfera Concêntrica)

Resistência à Convecção para Camada Esférica

Vai Resistência Térmica da Esfera Sem Convecção = 1/(4*pi*Raio da Esfera^2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Resistência térmica total da parede esférica com convecção em ambos os lados Fórmula

O que é uma parede esférica?

Uma parede esférica é uma esfera oca, ou seja, o que resta de uma esfera de raio r2, quando uma esfera de raio r1 foi removida dela, as duas esferas tendo o mesmo centro e r1

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