Transferência de calor entre esferas concêntricas, dados os dois raios Calculadora

✖A condutividade térmica efetiva é a taxa de transferência de calor através de uma unidade de espessura do material por unidade de área por unidade de diferença de temperatura.ⓘ Condutividade Térmica Efetiva [k_Eff]			+10% -10%
✖Raio Interno é uma linha reta do centro até a circunferência interna de um círculo ou esfera.ⓘ Raio Interno [r₁]			+10% -10%
✖Raio Externo é uma linha reta do centro até a circunferência externa de um círculo ou esfera.ⓘ Raio Externo [r₂]			+10% -10%
✖A diferença de temperatura é a medida do calor ou do frio de um objeto.ⓘ Diferença de temperatura [ΔT]			+10% -10%

✖A transferência de calor entre esferas concêntricas é definida como o movimento de calor através da fronteira do sistema devido a uma diferença de temperatura entre o sistema e seu entorno.ⓘ Transferência de calor entre esferas concêntricas, dados os dois raios [Q_s]

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Transferência de calor entre esferas concêntricas, dados os dois raios Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Transferência de calor entre esferas concêntricas = (4*pi*Condutividade Térmica Efetiva*Raio Interno*Raio Externo*Diferença de temperatura)/(Raio Externo-Raio Interno)
Q_s = (4*pi*k_Eff*r₁*r₂*ΔT)/(r₂-r₁)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variáveis Usadas

Transferência de calor entre esferas concêntricas - (Medido em Watt) - A transferência de calor entre esferas concêntricas é definida como o movimento de calor através da fronteira do sistema devido a uma diferença de temperatura entre o sistema e seu entorno.
Condutividade Térmica Efetiva - (Medido em Watt por Metro por K) - A condutividade térmica efetiva é a taxa de transferência de calor através de uma unidade de espessura do material por unidade de área por unidade de diferença de temperatura.
Raio Interno - (Medido em Metro) - Raio Interno é uma linha reta do centro até a circunferência interna de um círculo ou esfera.
Raio Externo - (Medido em Metro) - Raio Externo é uma linha reta do centro até a circunferência externa de um círculo ou esfera.
Diferença de temperatura - (Medido em Kelvin) - A diferença de temperatura é a medida do calor ou do frio de um objeto.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Condutividade Térmica Efetiva: 0.27 Watt por Metro por K --> 0.27 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Raio Interno: 0.01 Metro --> 0.01 Metro Nenhuma conversão necessária
Raio Externo: 0.02 Metro --> 0.02 Metro Nenhuma conversão necessária
Diferença de temperatura: 29 Kelvin --> 29 Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

Q_s = (4*pi*k_Eff*r₁*r₂*ΔT)/(r₂-r₁) --> (4*pi*0.27*0.01*0.02*29)/(0.02-0.01)

Avaliando ... ...

Q_s = 1.96789363820865

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

1.96789363820865 Watt --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

1.96789363820865 ≈ 1.967894 Watt <-- Transferência de calor entre esferas concêntricas

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Nishan Poojary

Instituto Shri Madhwa Vadiraja de Tecnologia e Gestão (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary criou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!

Verificado por Rajat Vishwakarma

Instituto Universitário de Tecnologia RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma verificou esta calculadora e mais 400+ calculadoras!

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Transferência de calor entre esferas concêntricas, dados os dois diâmetros

Vai Transferência de calor entre esferas concêntricas = (Condutividade Térmica Efetiva*pi*(Temperatura interna-Temperatura exterior))*((Diâmetro externo*Diâmetro interno)/Comprimento)

Transferência de calor por unidade de comprimento para espaço anular entre cilindros concêntricos

Vai Transferência de calor por unidade de comprimento = ((2*pi*Condutividade Térmica Efetiva)/(ln(Diâmetro externo/Diâmetro interno)))*(Temperatura interna-Temperatura exterior)

Condutividade térmica efetiva para o espaço anular entre os cilindros concêntricos

Vai Condutividade Térmica Efetiva = Transferência de calor por unidade de comprimento*((ln(Diâmetro externo/Diâmetro interno))/(2*pi)*(Temperatura interna-Temperatura exterior))

Condutividade térmica efetiva dado o número de Prandtl

Vai Condutividade Térmica Efetiva = 0.386*Condutividade Térmica do Líquido*(((Número Prandtl)/(0.861+Número Prandtl))^0.25)*(Número Rayleigh baseado na turbulência)^0.25

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Transferência de calor entre esferas concêntricas, dados os dois raios Fórmula

O que é convecção

Convecção é o processo de transferência de calor pelo movimento em massa de moléculas dentro de fluidos, como gases e líquidos. A transferência de calor inicial entre o objeto e o fluido ocorre por condução, mas a transferência de calor em massa ocorre devido ao movimento do fluido. Convecção é o processo de transferência de calor em fluidos pelo movimento real da matéria. Acontece em líquidos e gases. Pode ser natural ou forçado. Envolve uma transferência em massa de porções do fluido.

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