Portata di calore attraverso la parete composita sferica di 2 strati in serie Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Portata di calore del muro di 2 strati = (Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna)/(1/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo)*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica))
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3))
Questa formula utilizza 1 Costanti, 8 Variabili
Costanti utilizzate
pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288
Variabili utilizzate
Portata di calore del muro di 2 strati - (Misurato in Watt) - La portata di calore della parete di 2 strati è la quantità di calore che viene trasferita per unità di tempo nel materiale. Il calore è il flusso di energia termica guidato dal disequilibrio termico.
Temperatura della superficie interna - (Misurato in Kelvin) - La temperatura della superficie interna è la temperatura sulla superficie interna della parete, sia piana, cilindrica, sferica, ecc.
Temperatura della superficie esterna - (Misurato in Kelvin) - La temperatura della superficie esterna è la temperatura sulla superficie esterna della parete, sia piana, cilindrica, sferica, ecc.
Conducibilità termica del 1° corpo - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica del primo corpo è espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'unità di area del primo corpo con gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Raggio della prima sfera concentrica - (Misurato in Metro) - Il raggio della prima sfera concentrica è la distanza dal centro delle sfere concentriche a qualsiasi punto sulla prima sfera concentrica o raggio della prima sfera.
Raggio della 2a sfera concentrica - (Misurato in Metro) - Il raggio della seconda sfera concentrica è la distanza dal centro delle sfere concentriche a qualsiasi punto della seconda sfera concentrica o raggio della seconda sfera.
Conducibilità termica del 2° corpo - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica del 2° corpo è espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'unità di area del secondo corpo con gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Raggio della terza sfera concentrica - (Misurato in Metro) - Il raggio della terza sfera concentrica è la distanza dal centro delle sfere concentriche a qualsiasi punto della terza sfera concentrica o raggio della terza sfera.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Temperatura della superficie interna: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura della superficie esterna: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Conducibilità termica del 1° corpo: 0.001 Watt per metro per K --> 0.001 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Raggio della prima sfera concentrica: 5 Metro --> 5 Metro Nessuna conversione richiesta
Raggio della 2a sfera concentrica: 6 Metro --> 6 Metro Nessuna conversione richiesta
Conducibilità termica del 2° corpo: 0.002 Watt per metro per K --> 0.002 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Raggio della terza sfera concentrica: 7 Metro --> 7 Metro Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
Q' = (Ti-To)/(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))
Valutare ... ...
Q' = 1.38891464685022
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
1.38891464685022 Watt --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
1.38891464685022 1.388915 Watt <-- Portata di calore del muro di 2 strati
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

Creator Image
Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra ha creato questa calcolatrice e altre 100+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Maiarutselvan V
PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore
Maiarutselvan V ha verificato questa calcolatrice e altre 300+ altre calcolatrici!

Conduzione in Sfera Calcolatrici

Resistenza termica totale della parete sferica di 3 strati senza convezione
​ LaTeX ​ Partire Resistenza termica della sfera = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+(Raggio della terza sfera concentrica-Raggio della 2a sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo*Raggio della 2a sfera concentrica*Raggio della terza sfera concentrica)+(Raggio della quarta sfera concentrica-Raggio della terza sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 3° corpo*Raggio della terza sfera concentrica*Raggio della quarta sfera concentrica)
Resistenza termica totale della parete sferica con convezione su entrambi i lati
​ LaTeX ​ Partire Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi*Raggio della prima sfera concentrica^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna)+(Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Raggio della 2a sfera concentrica^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna)
Resistenza termica totale della parete sferica di 2 strati senza convezione
​ LaTeX ​ Partire Resistenza termica a sfera senza convezione = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+(Raggio della terza sfera concentrica-Raggio della 2a sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo*Raggio della 2a sfera concentrica*Raggio della terza sfera concentrica)
Resistenza alla convezione per strato sferico
​ LaTeX ​ Partire Resistenza termica della sfera senza convezione = 1/(4*pi*Raggio della sfera^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione)

Portata di calore attraverso la parete composita sferica di 2 strati in serie Formula

​LaTeX ​Partire
Portata di calore del muro di 2 strati = (Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna)/(1/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo)*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica))
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3))

Cos'è una portata di calore?

La velocità del flusso di calore è la quantità di calore trasferita per unità di tempo in alcuni materiali, solitamente misurata in watt (joule al secondo). Il calore è il flusso di energia termica guidato dal non equilibrio termico.

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