Calculadora Tiempo necesario para alcanzar la temperatura dada

✖La temperatura final es la temperatura a la que se realizan las mediciones en el estado final.ⓘ Temperatura final [T_f]			+10% -10%
✖La temperatura del fluido es la temperatura del fluido que rodea el objeto.ⓘ Temperatura del fluido [t_f]			+10% -10%
✖La temperatura inicial se define como la medida del calor en condiciones o estados iniciales.ⓘ Temperatura inicial [T_o]			+10% -10%
✖La densidad de un material muestra la densidad de ese material en un área determinada. Esto se toma como masa por unidad de volumen de un objeto dado.ⓘ Densidad [ρ]			+10% -10%
✖El volumen total es la cantidad total de espacio que ocupa una sustancia u objeto o que está encerrado dentro de un recipiente.ⓘ Volumen total [V_T]			+10% -10%
✖El calor específico es la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para elevar la temperatura en un grado Celsius.ⓘ Calor especifico [c]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de calor por convección es la tasa de transferencia de calor entre una superficie sólida y un fluido por unidad de superficie por unidad de temperatura.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección [h]			+10% -10%
✖El área de superficie de una forma tridimensional es la suma de todas las áreas de superficie de cada uno de los lados.ⓘ Área de superficie [A]			+10% -10%

✖Tiempo transcurrido después de que se inicia una tarea particular.ⓘ Tiempo necesario para alcanzar la temperatura dada [t]

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Fórmula

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Tiempo necesario para alcanzar la temperatura dada

Fórmula

t = \ln (\frac{T f - t f}{T o - t f}) \cdot (\frac{ρ \cdot V T \cdot c}{h \cdot A})

Ejemplo

12 s = \ln (\frac{20.002074366 K - 10 K}{20 K - 10 K}) \cdot (\frac{5.51 kg/m³ \cdot 63 m³ \cdot 120 J/(kg*K)}{0.04 W/m²*K \cdot 18 m²})

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Tiempo necesario para alcanzar la temperatura dada Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Tiempo transcurrido = ln((Temperatura final-Temperatura del fluido)/(Temperatura inicial-Temperatura del fluido))*((Densidad*Volumen total*Calor especifico)/(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie))
t = ln((T_f-t_f)/(T_o-t_f))*((ρ*V_T*c)/(h*A))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 9 Variables

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Tiempo transcurrido - (Medido en Segundo) - Tiempo transcurrido después de que se inicia una tarea particular.
Temperatura final - (Medido en Kelvin) - La temperatura final es la temperatura a la que se realizan las mediciones en el estado final.
Temperatura del fluido - (Medido en Kelvin) - La temperatura del fluido es la temperatura del fluido que rodea el objeto.
Temperatura inicial - (Medido en Kelvin) - La temperatura inicial se define como la medida del calor en condiciones o estados iniciales.
Densidad - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de un material muestra la densidad de ese material en un área determinada. Esto se toma como masa por unidad de volumen de un objeto dado.
Volumen total - (Medido en Metro cúbico) - El volumen total es la cantidad total de espacio que ocupa una sustancia u objeto o que está encerrado dentro de un recipiente.
Calor especifico - (Medido en Joule por kilogramo por K) - El calor específico es la cantidad de calor por unidad de masa necesaria para elevar la temperatura en un grado Celsius.
Coeficiente de transferencia de calor por convección - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección es la tasa de transferencia de calor entre una superficie sólida y un fluido por unidad de superficie por unidad de temperatura.
Área de superficie - (Medido en Metro cuadrado) - El área de superficie de una forma tridimensional es la suma de todas las áreas de superficie de cada uno de los lados.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Temperatura final: 20.002074366 Kelvin --> 20.002074366 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura del fluido: 10 Kelvin --> 10 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura inicial: 20 Kelvin --> 20 Kelvin No se requiere conversión
Densidad: 5.51 Kilogramo por metro cúbico --> 5.51 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Volumen total: 63 Metro cúbico --> 63 Metro cúbico No se requiere conversión
Calor especifico: 120 Joule por kilogramo por K --> 120 Joule por kilogramo por K No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor por convección: 0.04 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 0.04 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Área de superficie: 18 Metro cuadrado --> 18 Metro cuadrado No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

t = ln((T_f-t_f)/(T_o-t_f))*((ρ*V_T*c)/(h*A)) --> ln((20.002074366-10)/(20-10))*((5.51*63*120)/(0.04*18))

Evaluar ... ...

t = 11.9999999164213

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

11.9999999164213 Segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

11.9999999164213 ≈ 12 Segundo <-- Tiempo transcurrido

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Ravi Khiyani

Instituto de Tecnología y Ciencia Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indore

¡Ravi Khiyani ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

Verificada por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha verificado esta calculadora y 2500+ más calculadoras!

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Tasa de transferencia de calor instantánea

Vamos Tasa de calor = Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(exp(-(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica)))

Transferencia de calor total durante el intervalo de tiempo

Vamos Transferencia de calor = Densidad*Calor especifico*Volumen total*(Temperatura inicial-Temperatura del fluido)*(1-(exp(-(Número de biota*Número de Fourier))))

Encendido exponencial de la relación temperatura-tiempo

Vamos Constante B = -(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie*Tiempo transcurrido)/(Densidad*Volumen total*Capacidad calorífica específica)

Constante de tiempo en transferencia de calor en estado inestable

Vamos Constante de tiempo = (Densidad*Capacidad calorífica específica*Volumen total)/(Coeficiente de transferencia de calor por convección*Área de superficie)

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