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

✖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.ⓘ Raio 1 [r₁]			+10% -10%
✖O comprimento do cilindro é a altura vertical do cilindro.ⓘ Comprimento do cilindro [l_cyl]			+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 2 é o raio do segundo círculo ou círculo concêntrico.ⓘ Raio 2 [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 é uma propriedade de calor e uma medida da diferença de temperatura pela qual um objeto ou material resiste a um fluxo de calor.ⓘ Resistência térmica total da parede cilíndrica com convecção em ambos os lados [R_th]

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Fórmula

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

Fórmula

`"R"_{"th"} = 1/(2*pi*"r"_{"1"}*"l"_{"cyl"}*"h"_{"i"})+(ln("r"_{"2"}/"r"_{"1"}))/(2*pi*"k"*"l"_{"cyl"})+1/(2*pi*"r"_{"2"}*"l"_{"cyl"}*"h"_{"o"})`

Exemplo

`"0.477642K/W"=1/(2*pi*"0.8m"*"0.4m"*"1.35W/m²*K")+(ln("12m"/"0.8m"))/(2*pi*"10.18W/(m*K)"*"0.4m")+1/(2*pi*"12m"*"0.4m"*"9.8W/m²*K")`

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

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

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)
R_th = 1/(2*pi*r₁*l_cyl*h_i)+(ln(r₂/r₁))/(2*pi*k*l_cyl)+1/(2*pi*r₂*l_cyl*h_o)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 7 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

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

Resistência térmica - (Medido em Kelvin/watt) - A resistência térmica é uma propriedade de calor e uma medida da diferença de temperatura pela qual um objeto ou material resiste a um fluxo de calor.
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.
Comprimento do cilindro - (Medido em Metro) - O comprimento do cilindro é a altura vertical do cilindro.
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 2 - (Medido em Metro) - O raio 2 é o raio do segundo círculo ou círculo concêntrico.
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 1: 0.8 Metro --> 0.8 Metro Nenhuma conversão necessária
Comprimento do cilindro: 0.4 Metro --> 0.4 Metro Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de calor por convecção interna: 1.35 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 1.35 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária
Raio 2: 12 Metro --> 12 Metro Nenhuma conversão necessária
Condutividade térmica: 10.18 Watt por Metro por K --> 10.18 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de calor por convecção externa: 9.8 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 9.8 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

R_th = 1/(2*pi*r₁*l_cyl*h_i)+(ln(r₂/r₁))/(2*pi*k*l_cyl)+1/(2*pi*r₂*l_cyl*h_o) --> 1/(2*pi*0.8*0.4*1.35)+(ln(12/0.8))/(2*pi*10.18*0.4)+1/(2*pi*12*0.4*9.8)

Avaliando ... ...

R_th = 0.477642305519784

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.477642305519784 Kelvin/watt --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.477642305519784 ≈ 0.477642 Kelvin/watt <-- Resistência térmica

(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 Sanjay Krishna

Escola de Engenharia Amrita (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna verificou esta calculadora e mais 200+ 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

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)

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

O que é resistência térmica?

A resistência térmica é uma propriedade de calor e uma medida de uma diferença de temperatura pela qual um objeto ou material resiste a um fluxo de calor. A resistência térmica é o inverso da condutância térmica

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