Épaisseur de la paroi sphérique pour maintenir une différence de température donnée Calculatrice

✖Le rayon de la sphère est la distance entre le centre des cercles concentriques et n'importe quel point de la première sphère.ⓘ Rayon de la sphère [r]			+10% -10%
✖La conductivité thermique est le taux de chaleur qui traverse un matériau spécifié, exprimé en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.ⓘ Conductivité thermique [k]			+10% -10%
✖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%
✖Le débit thermique est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans un matériau, généralement mesurée en watt. La chaleur est le flux d’énergie thermique provoqué par un déséquilibre thermique.ⓘ Débit thermique [Q]			+10% -10%

✖L'épaisseur de la sphère de conduction est la distance à travers un objet.ⓘ Épaisseur de la paroi sphérique pour maintenir une différence de température donnée [t]

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Épaisseur de la paroi sphérique pour maintenir une différence de température donnée Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Épaisseur de la sphère conductrice = 1/(1/Rayon de la sphère-(4*pi*Conductivité thermique*(Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure))/Débit thermique)-Rayon de la sphère
t = 1/(1/r-(4*pi*k*(T_i-T_o))/Q)-r
Cette formule utilise 1 Constantes, 6 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilisées

Épaisseur de la sphère conductrice - (Mesuré en Mètre) - L'épaisseur de la sphère de conduction est la distance à travers un objet.
Rayon de la sphère - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la sphère est la distance entre le centre des cercles concentriques et n'importe quel point de la première sphère.
Conductivité thermique - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique est le taux de chaleur qui traverse un matériau spécifié, exprimé en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
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.
Débit thermique - (Mesuré en Watt) - Le débit thermique est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans un matériau, généralement mesurée en watt. La chaleur est le flux d’énergie thermique provoqué par un déséquilibre thermique.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Rayon de la sphère: 1.4142 Mètre --> 1.4142 Mètre Aucune conversion requise
Conductivité thermique: 2 Watt par mètre par K --> 2 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Température de la surface intérieure: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Aucune conversion requise
Température de la surface extérieure: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Aucune conversion requise
Débit thermique: 3769.9111843 Watt --> 3769.9111843 Watt Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

t = 1/(1/r-(4*pi*k*(T_i-T_o))/Q)-r --> 1/(1/1.4142-(4*pi*2*(305-300))/3769.9111843)-1.4142

Évaluer ... ...

t = 0.0699634657768651

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.0699634657768651 Mètre --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.0699634657768651 ≈ 0.069963 Mètre <-- Épaisseur de la sphère conductrice

(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)

Épaisseur de la paroi sphérique pour maintenir une différence de température donnée Formule

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Qu'est-ce que la conduction thermique en régime permanent?

La conduction en régime permanent est la forme de conduction qui se produit lorsque la ou les différences de température entraînant la conduction sont constantes, de sorte que (après un temps d'équilibration), la distribution spatiale des températures (champ de température) dans l'objet conducteur ne change pas davantage.

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