Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas grossas) Calculadora

✖A taxa de resfriamento de placa espessa é a taxa de diminuição da temperatura de uma determinada folha espessa de material.ⓘ Taxa de resfriamento de placa espessa [R]			+10% -10%
✖O calor líquido fornecido por unidade de comprimento refere-se à quantidade de energia térmica transferida por unidade de comprimento ao longo de um material ou meio.ⓘ Calor líquido fornecido por unidade de comprimento [H_net]			+10% -10%
✖Temperatura para taxa de resfriamento é a temperatura na qual a taxa de resfriamento é calculada.ⓘ Temperatura para taxa de resfriamento [T_c]			+10% -10%
✖Temperatura ambiente A temperatura ambiente refere-se à temperatura do ar de qualquer objeto ou ambiente onde o equipamento está armazenado. Num sentido mais geral, é a temperatura do ambiente.ⓘ Temperatura ambiente [t_a]			+10% -10%

✖Condutividade térmica é a taxa na qual o calor passa através de um material, definida como fluxo de calor por unidade de tempo por unidade de área com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.ⓘ Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas grossas) [k]

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Fórmula

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Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas grossas)

Fórmula

`"k" = ("R"*"H"_{"net"})/(2*pi*(("T"_{"c"}-"t"_{"a"})^2))`

Exemplo

`"10.18W/(m*K)"=("13.71165°C/s"*"1000J/mm")/(2*pi*(("500°C"-"37°C")^2))`

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Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas grossas) Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Condutividade térmica = (Taxa de resfriamento de placa espessa*Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)/(2*pi*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^2))
k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variáveis Usadas

Condutividade térmica - (Medido em Watt por Metro por K) - Condutividade térmica é a taxa na qual o calor passa através de um material, definida como fluxo de calor por unidade de tempo por unidade de área com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.
Taxa de resfriamento de placa espessa - (Medido em Kelvin / segundo) - A taxa de resfriamento de placa espessa é a taxa de diminuição da temperatura de uma determinada folha espessa de material.
Calor líquido fornecido por unidade de comprimento - (Medido em Joule / Metro) - O calor líquido fornecido por unidade de comprimento refere-se à quantidade de energia térmica transferida por unidade de comprimento ao longo de um material ou meio.
Temperatura para taxa de resfriamento - (Medido em Kelvin) - Temperatura para taxa de resfriamento é a temperatura na qual a taxa de resfriamento é calculada.
Temperatura ambiente - (Medido em Kelvin) - Temperatura ambiente A temperatura ambiente refere-se à temperatura do ar de qualquer objeto ou ambiente onde o equipamento está armazenado. Num sentido mais geral, é a temperatura do ambiente.

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

Taxa de resfriamento de placa espessa: 13.71165 Celsius por segundo --> 13.71165 Kelvin / segundo (Verifique a conversão aqui)
Calor líquido fornecido por unidade de comprimento: 1000 Joule / Milímetro --> 1000000 Joule / Metro (Verifique a conversão aqui)
Temperatura para taxa de resfriamento: 500 Celsius --> 773.15 Kelvin (Verifique a conversão aqui)
Temperatura ambiente: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2)) --> (13.71165*1000000)/(2*pi*((773.15-310.15)^2))

Avaliando ... ...

k = 10.1800021245888

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

10.1800021245888 Watt por Metro por K --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

10.1800021245888 ≈ 10.18 Watt por Metro por K <-- Condutividade térmica

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Rajat Vishwakarma

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

Rajat Vishwakarma criou esta calculadora e mais 400+ calculadoras!

Verificado por Nishan Poojary

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

Nishan Poojary verificou esta calculadora e mais 400+ calculadoras!

< 13 Fluxo de calor em juntas soldadas Calculadoras

Temperatura de pico atingida em qualquer ponto do material

Vai Temperatura máxima atingida a alguma distância = Temperatura ambiente+(Calor líquido fornecido por unidade de comprimento*(Temperatura de fusão do metal básico-Temperatura ambiente))/((Temperatura de fusão do metal básico-Temperatura ambiente)*sqrt(2*pi*e)*Densidade do Metal*Espessura do metal de adição*Capacidade Específica de Calor*Distância do limite de fusão+Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)

Posição do pico de temperatura do limite de fusão

Vai Distância do limite de fusão = ((Temperatura de fusão do metal básico-Temperatura alcançada a alguma distância)*Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)/((Temperatura alcançada a alguma distância-Temperatura ambiente)*(Temperatura de fusão do metal básico-Temperatura ambiente)*sqrt(2*pi*e)*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*Espessura do metal de adição)

Calor líquido fornecido à área de solda para aumentá-la até uma determinada temperatura do limite de fusão

Vai Calor líquido fornecido por unidade de comprimento = ((Temperatura alcançada a alguma distância-Temperatura ambiente)*(Temperatura de fusão do metal básico-Temperatura ambiente)*sqrt(2*pi*e)*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*Espessura do metal de adição*Distância do limite de fusão)/(Temperatura de fusão do metal básico-Temperatura alcançada a alguma distância)

Calor líquido fornecido para atingir determinadas taxas de resfriamento para placas finas

Vai Calor líquido fornecido por unidade de comprimento = Espessura do metal de adição/sqrt(Taxa de resfriamento de placa fina/(2*pi*Condutividade térmica*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^3)))

Espessura do metal base para taxa de resfriamento desejada

Vai Grossura = Calor líquido fornecido por unidade de comprimento*sqrt(Taxa de resfriamento de placa espessa/(2*pi*Condutividade térmica*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^3)))

Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas finas)

Vai Condutividade térmica = Taxa de resfriamento de placa fina/(2*pi*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*((Espessura do metal de adição/Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)^2)*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^3))

Taxa de resfriamento para placas relativamente finas

Vai Taxa de resfriamento de placa fina = 2*pi*Condutividade térmica*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*((Espessura do metal de adição/Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)^2)*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^3)

Fator relativo de espessura da placa

Vai Fator relativo de espessura da placa = Espessura do metal de adição*sqrt(((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)*Densidade do Metal*Capacidade Específica de Calor)/Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)

Espessura do Metal Base usando o Fator de Espessura Relativa

Vai Espessura do Metal Base = Fator relativo de espessura da placa*sqrt(Calor líquido fornecido por unidade de comprimento/((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor))

Calor líquido fornecido usando fator de espessura relativo

Vai Calor líquido fornecido = ((Espessura do metal de adição/Fator relativo de espessura da placa)^2)*Densidade do eletrodo*Capacidade Específica de Calor*(Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)

Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas grossas)

Vai Condutividade térmica = (Taxa de resfriamento de placa espessa*Calor líquido fornecido por unidade de comprimento)/(2*pi*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^2))

Calor líquido fornecido para atingir determinadas taxas de resfriamento para placas espessas

Vai Calor líquido fornecido por unidade de comprimento = (2*pi*Condutividade térmica*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^2))/Taxa de resfriamento de placa espessa

Taxa de resfriamento para placas relativamente grossas

Vai Taxa de resfriamento de placa espessa = (2*pi*Condutividade térmica*((Temperatura para taxa de resfriamento-Temperatura ambiente)^2))/Calor líquido fornecido por unidade de comprimento

Condutividade térmica do metal base usando determinada taxa de resfriamento (placas grossas) Fórmula

Como a transferência de calor ocorre perto da zona afetada pelo calor?

A transferência de calor em uma junta soldada é um fenômeno complexo que envolve o movimento tridimensional de uma fonte de calor. O calor da zona de solda é transferido mais para as outras partes do metal base por meio de condução. Da mesma forma, o calor também é perdido para os arredores por convecção da superfície, com o componente de radiação sendo relativamente pequeno, exceto perto da poça de fusão. Assim, o tratamento analítico da zona de solda é extremamente difícil.

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