Wärmeleitung durch mehrere Schichten
Berechnen Sie einen konstanten leitfähigen Wärmestrom durch Schichten in Serie. Inspektieren Sie Wärmebeständigkeit, Wärmefluss, übertragene Energie und Grenzflächentemperaturen.
IHRE BERECHNUNG
Ergebnis
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Rechenschritte
Gehen Sie die Schritte einzeln durch oder zeigen Sie die gesamte Berechnung an. Die Schritte verwenden Ihre aktuellen Eingaben.
Berechnungsmethode
Fügen Sie jede Schichtdicke geteilt durch Leitfähigkeit, um Widerstand pro Fläche zu erhalten. Teilen Sie den Gesichtstemperaturunterschied durch diesen Widerstand für Wärmefluss; multiplizieren Sie durch Fläche und verstrichene Zeit für Energie und Energie.
Rarea=Σ(d/k); flux=ΔT/Rarea; power=area×flux
Rechenbeispiel
Eine 0,1 m-Schicht mit k=0,04 W/(m K), einer Fläche von 10 m² und einem Temperaturunterschied von 20 K führt 80 W oder 0,08 kWh über eine Stunde.
Annahmen und Hinweise zu den Eingaben
Eindimensionale gleichmäßige Leitung durch 1–20 gleichmäßige planare Schichten in Reihe mit einer gemeinsamen positiven Flächenfläche. Geben Sie die Schichtdicke 1e−12–1e6 m und die positive Leitfähigkeit bis 1e6 W/(m K) ein. Eingegebene Gesichtstemperaturen können umgekehrt werden; Wärme und Energie tragen dann ein negatives Zeichen von der ersten zur letzten Seite. Temperaturen können nicht unter absolute Null sein. Dies meidet Konvektion, Strahlung, Kontakt-/Filmwiderstand, thermische Brücken und vorübergehende Speicherung. Es ist keine Ganzhaus-Heizlastberechnung.
Quellen: OpenStax-Leitung
Definitionen der Einheiten
Die Einheitenauswahl ist unabhängig von der Sprache. Jeder Selektor enthält nur Einheiten für seine physikalische Größe. Berechnungen verwenden definierte Basiseinheiten intern.
Wählen Sie aus 23 Längendefinitionen, einschließlich explizit markierter regionaler Maßnahmen. Flächenkonversionen quadrieren den Längenfaktor; geometrische Volumen würfeln ihn.
Regionale Maßnahmen sind nicht austauschbar, nur weil ihre Namen ähnlich aussehen. Dies ist eine dokumentierte Auswahl, nicht ein Anspruch auf jede historische Einheit.
NIST-Messtabellen · Japanische traditionelle Einheiten · Unterscheidungen zwischen Festland China und Hongkong
Hinweise zum Rechner
Kann ich eigene Werte eingeben?
Ja. Ersetzen Sie die Beispielwerte durch Ihre eigenen Eingaben. Ergebnis, Rechenschritte, Tabellen und gegebenenfalls Diagramme werden entsprechend aktualisiert. Bei leeren oder ungültigen Eingaben wird das Ergebnis gelöscht. Fehlende Angaben werden niemals unbemerkt durch Beispielwerte ersetzt.
Sind die Ergebnisse exakt?
Die Ergebnisse beruhen auf Gleitkommaarithmetik und werden für die Anzeige gerundet. Beachten Sie die Formel, die Annahmen und die gegebenenfalls angegebene Datengenauigkeit.
Werden meine Eingaben hochgeladen?
Die Berechnung erfolgt in Ihrem Browser. Ein Benutzerkonto, Datei-Uploads oder ein externer KI-Dienst sind nicht erforderlich. Beim Neuladen der Seite werden die Eingaben zurückgesetzt.
Berechnen Sie die Maßänderung aus einem mittleren linearen Ausdehnungskoeffizienten und einer Temperaturänderung. Vergleichen Sie lineare, Flächen- und Volumenmodelle.
Berechnen Sie die signierte Wärmeübertragung aus Masse, spezifischer Wärme und Ausgangs-/Endtemperaturen. Vergleichen Sie Energieeinheiten und sehen Sie eine Heiz- oder Kühlenergietabelle.
Vergleichen Sie Input-Energie mit nützlichem Ausgang über die gleiche Zeit. Finden Sie durchschnittliche Input/Output-Leistung, Energieverlust und Umwandlungseffizienz.
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