Temperatura inicial do corpo pelo método de capacidade de calor concentrado Calculadora

✖Temperatura em qualquer momento T é definida como a temperatura de um objeto em qualquer momento t medido usando termômetro.ⓘ Temperatura a qualquer momento T [T]			+10% -10%
✖A temperatura do fluido a granel é definida como a temperatura do fluido a granel ou fluido em um determinado instante medido usando termômetro.ⓘ Temperatura do Fluido a Granel [T_∞]			+10% -10%
✖O coeficiente de transferência de calor é o calor transferido por unidade de área por kelvin. Assim, a área é incluída na equação, pois representa a área sobre a qual ocorre a transferência de calor.ⓘ Coeficiente de transferência de calor [h]			+10% -10%
✖A área de superfície para convecção é definida como a área de superfície do objeto que está em processo de transferência de calor.ⓘ Área de Superfície para Convecção [A_c]			+10% -10%
✖A constante de tempo é definida como o tempo total que um corpo leva para atingir a temperatura final a partir da temperatura inicial.ⓘ Tempo constante [𝜏]			+10% -10%
✖A densidade do corpo é a quantidade física que expressa a relação entre sua massa e seu volume.ⓘ Densidade do Corpo [ρ_B]			+10% -10%
✖A Capacidade Calorífica Específica é o calor necessário para aumentar a temperatura da unidade de massa de uma determinada substância em uma determinada quantidade.ⓘ Capacidade Específica de Calor [c]			+10% -10%
✖Volume de objeto é a quantidade de espaço que uma substância ou objeto ocupa ou que está contido em um recipiente.ⓘ Volume do objeto [V]			+10% -10%

✖A temperatura inicial do objeto é definida como a medida de calor sob o estado inicial ou condições.ⓘ Temperatura inicial do corpo pelo método de capacidade de calor concentrado [T₀]

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Fórmula

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Temperatura inicial do corpo pelo método de capacidade de calor concentrado

Fórmula

T 0 = \frac{T - T ∞}{\exp (\frac{- h \cdot A c \cdot 𝜏}{ρ B \cdot c \cdot V})} + T ∞

Exemplo

979.9524 K = \frac{589 K - 373 K}{\exp (\frac{- 10 W/m²*K \cdot 0.00785 m² \cdot 1937 s}{15 kg/m³ \cdot 1.5 J/(kg*K) \cdot 6.541 m³})} + 373 K

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Temperatura inicial do corpo pelo método de capacidade de calor concentrado Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Temperatura inicial do objeto = (Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(exp((-Coeficiente de transferência de calor*Área de Superfície para Convecção*Tempo constante)/(Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto)))+Temperatura do Fluido a Granel
T₀ = (T-T_∞)/(exp((-h*A_c*𝜏)/(ρ_B*c*V)))+T_∞
Esta fórmula usa 1 Funções, 9 Variáveis

Funções usadas

exp - Em uma função exponencial, o valor da função muda por um fator constante para cada mudança unitária na variável independente., exp(Number)

Variáveis Usadas

Temperatura inicial do objeto - (Medido em Kelvin) - A temperatura inicial do objeto é definida como a medida de calor sob o estado inicial ou condições.
Temperatura a qualquer momento T - (Medido em Kelvin) - Temperatura em qualquer momento T é definida como a temperatura de um objeto em qualquer momento t medido usando termômetro.
Temperatura do Fluido a Granel - (Medido em Kelvin) - A temperatura do fluido a granel é definida como a temperatura do fluido a granel ou fluido em um determinado instante medido usando termômetro.
Coeficiente de transferência de calor - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O coeficiente de transferência de calor é o calor transferido por unidade de área por kelvin. Assim, a área é incluída na equação, pois representa a área sobre a qual ocorre a transferência de calor.
Área de Superfície para Convecção - (Medido em Metro quadrado) - A área de superfície para convecção é definida como a área de superfície do objeto que está em processo de transferência de calor.
Tempo constante - (Medido em Segundo) - A constante de tempo é definida como o tempo total que um corpo leva para atingir a temperatura final a partir da temperatura inicial.
Densidade do Corpo - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade do corpo é a quantidade física que expressa a relação entre sua massa e seu volume.
Capacidade Específica de Calor - (Medido em Joule por quilograma por K) - A Capacidade Calorífica Específica é o calor necessário para aumentar a temperatura da unidade de massa de uma determinada substância em uma determinada quantidade.
Volume do objeto - (Medido em Metro cúbico) - Volume de objeto é a quantidade de espaço que uma substância ou objeto ocupa ou que está contido em um recipiente.

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

Temperatura a qualquer momento T: 589 Kelvin --> 589 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Temperatura do Fluido a Granel: 373 Kelvin --> 373 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de calor: 10 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 10 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária
Área de Superfície para Convecção: 0.00785 Metro quadrado --> 0.00785 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Tempo constante: 1937 Segundo --> 1937 Segundo Nenhuma conversão necessária
Densidade do Corpo: 15 Quilograma por Metro Cúbico --> 15 Quilograma por Metro Cúbico Nenhuma conversão necessária
Capacidade Específica de Calor: 1.5 Joule por quilograma por K --> 1.5 Joule por quilograma por K Nenhuma conversão necessária
Volume do objeto: 6.541 Metro cúbico --> 6.541 Metro cúbico Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

T₀ = (T-T_∞)/(exp((-h*A_c*𝜏)/(ρ_B*c*V)))+T_∞ --> (589-373)/(exp((-10*0.00785*1937)/(15*1.5*6.541)))+373

Avaliando ... ...

T₀ = 979.952397710188

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

979.952397710188 Kelvin --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

979.952397710188 ≈ 979.9524 Kelvin <-- Temperatura inicial do objeto

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Ayush gupta

Escola Universitária de Tecnologia Química-USCT (GGSIPU), Nova Delhi

Ayush gupta criou esta calculadora e mais 300+ calculadoras!

Verificado por Prerana Bakli

Universidade do Havaí em Mānoa (UH Manoa), Havaí, EUA

Prerana Bakli verificou esta calculadora e mais 1600+ calculadoras!

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Número de Fourier usando o número de Biot

Vai Número de Fourier = (-1/(Número Biot))*ln((Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(Temperatura inicial do objeto-Temperatura do Fluido a Granel))

Número de Biot usando Número de Fourier

Vai Número Biot = (-1/Número de Fourier)*ln((Temperatura a qualquer momento T-Temperatura do Fluido a Granel)/(Temperatura inicial do objeto-Temperatura do Fluido a Granel))

Conteúdo de energia interna inicial do corpo em referência à temperatura ambiente

Vai Conteúdo Inicial de Energia = Densidade do Corpo*Capacidade Específica de Calor*Volume do objeto*(Temperatura inicial do sólido-Temperatura ambiente)

Número de Biot usando o coeficiente de transferência de calor

Vai Número Biot = (Coeficiente de transferência de calor*Espessura da parede)/Condutividade térmica

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