Débit de chaleur à travers une paroi composite sphérique de 2 couches en série Calculatrice

✖La température de la surface intérieure est la température à la surface intérieure de la paroi, qu'elle soit plane, cylindrique ou sphérique, etc.ⓘ Température de la surface intérieure [T_i]			+10% -10%
✖La température de la surface extérieure est la température à la surface extérieure de la paroi, qu'elle soit plane, cylindrique ou sphérique, etc.ⓘ Température de la surface extérieure [T_o]			+10% -10%
✖La conductivité thermique du premier corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du premier corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.ⓘ Conductivité thermique du 1er corps [k₁]			+10% -10%
✖Le rayon de la 1ère sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la première sphère concentrique ou rayon de la première sphère.ⓘ Rayon de la 1ère sphère concentrique [r₁]			+10% -10%
✖Le rayon de la deuxième sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la deuxième sphère concentrique ou rayon de la deuxième sphère.ⓘ Rayon de la 2ème sphère concentrique [r₂]			+10% -10%
✖La conductivité thermique du deuxième corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du deuxième corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.ⓘ Conductivité thermique du 2ème corps [k₂]			+10% -10%
✖Le rayon de la 3ème sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la troisième sphère concentrique ou rayon de la troisième sphère.ⓘ Rayon de la 3ème sphère concentrique [r₃]			+10% -10%

✖Le débit thermique d'un mur à 2 couches est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans le matériau. La chaleur est le flux d’énergie thermique provoqué par un déséquilibre thermique.ⓘ Débit de chaleur à travers une paroi composite sphérique de 2 couches en série [Q^']

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Débit de chaleur à travers une paroi composite sphérique de 2 couches en série Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Débit thermique d'un mur à 2 couches = (Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure)/(1/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps)*(1/Rayon de la 1ère sphère concentrique-1/Rayon de la 2ème sphère concentrique)+1/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps)*(1/Rayon de la 2ème sphère concentrique-1/Rayon de la 3ème sphère concentrique))
Q^' = (T_i-T_o)/(1/(4*pi*k₁)*(1/r₁-1/r₂)+1/(4*pi*k₂)*(1/r₂-1/r₃))
Cette formule utilise 1 Constantes, 8 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilisées

Débit thermique d'un mur à 2 couches - (Mesuré en Watt) - Le débit thermique d'un mur à 2 couches est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans le matériau. La chaleur est le flux d’énergie thermique provoqué par un déséquilibre thermique.
Température de la surface intérieure - (Mesuré en Kelvin) - La température de la surface intérieure est la température à la surface intérieure de la paroi, qu'elle soit plane, cylindrique ou sphérique, etc.
Température de la surface extérieure - (Mesuré en Kelvin) - La température de la surface extérieure est la température à la surface extérieure de la paroi, qu'elle soit plane, cylindrique ou sphérique, etc.
Conductivité thermique du 1er corps - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique du premier corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du premier corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Rayon de la 1ère sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la 1ère sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la première sphère concentrique ou rayon de la première sphère.
Rayon de la 2ème sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la deuxième sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la deuxième sphère concentrique ou rayon de la deuxième sphère.
Conductivité thermique du 2ème corps - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique du deuxième corps est exprimée en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface du deuxième corps avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Rayon de la 3ème sphère concentrique - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la 3ème sphère concentrique est la distance entre le centre des sphères concentriques et n'importe quel point de la troisième sphère concentrique ou rayon de la troisième sphère.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Température de la surface intérieure: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Aucune conversion requise
Température de la surface extérieure: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Aucune conversion requise
Conductivité thermique du 1er corps: 0.001 Watt par mètre par K --> 0.001 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Rayon de la 1ère sphère concentrique: 5 Mètre --> 5 Mètre Aucune conversion requise
Rayon de la 2ème sphère concentrique: 6 Mètre --> 6 Mètre Aucune conversion requise
Conductivité thermique du 2ème corps: 0.002 Watt par mètre par K --> 0.002 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Rayon de la 3ème sphère concentrique: 7 Mètre --> 7 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

Q^' = (T_i-T_o)/(1/(4*pi*k₁)*(1/r₁-1/r₂)+1/(4*pi*k₂)*(1/r₂-1/r₃)) --> (305-300)/(1/(4*pi*0.001)*(1/5-1/6)+1/(4*pi*0.002)*(1/6-1/7))

Évaluer ... ...

Q^' = 1.38891464685022

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

1.38891464685022 Watt --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

1.38891464685022 ≈ 1.388915 Watt <-- Débit thermique d'un mur à 2 couches

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology (VNRVJIET), Hyderabad

Sai Venkata Phanindra Chary Arendra a créé cette calculatrice et 100+ autres calculatrices!

Vérifié par Maiarutselvan V

Collège de technologie PSG (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V a validé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

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Résistance thermique totale de la paroi sphérique de 3 couches sans convection

LaTeX Aller Résistance thermique de la sphère = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+(Rayon de la 3ème sphère concentrique-Rayon de la 2ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps*Rayon de la 2ème sphère concentrique*Rayon de la 3ème sphère concentrique)+(Rayon de la 4ème sphère concentrique-Rayon de la 3ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 3ème corps*Rayon de la 3ème sphère concentrique*Rayon de la 4ème sphère concentrique)

Résistance thermique totale de la paroi sphérique de 2 couches sans convection

LaTeX Aller Résistance thermique de la sphère sans convection = (Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 1er corps*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+(Rayon de la 3ème sphère concentrique-Rayon de la 2ème sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique du 2ème corps*Rayon de la 2ème sphère concentrique*Rayon de la 3ème sphère concentrique)

Résistance thermique totale de la paroi sphérique avec convection des deux côtés

LaTeX Aller Résistance thermique de la sphère = 1/(4*pi*Rayon de la 1ère sphère concentrique^2*Coefficient de transfert de chaleur par convection interne)+(Rayon de la 2ème sphère concentrique-Rayon de la 1ère sphère concentrique)/(4*pi*Conductivité thermique*Rayon de la 1ère sphère concentrique*Rayon de la 2ème sphère concentrique)+1/(4*pi*Rayon de la 2ème sphère concentrique^2*Coefficient de transfert de chaleur par convection externe)

Résistance à la convection pour la couche sphérique

LaTeX Aller Résistance thermique de la sphère sans convection = 1/(4*pi*Rayon de la sphère^2*Coefficient de transfert de chaleur par convection)

Débit de chaleur à travers une paroi composite sphérique de 2 couches en série Formule

LaTeX Aller

Qu'est-ce qu'un débit de chaleur?

Le taux de flux de chaleur est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans certains matériaux, généralement mesurée en watts (joules par seconde). La chaleur est le flux d'énergie thermique entraîné par un non-équilibre thermique.

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