ニュートン冷却則の温度・到達時間計算
一定の周囲温度に近づく指数的な冷却・加熱と、目標温度に達する時刻を求めます。
計算結果
結果
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計算手順
手順を1つずつ、またはまとめて表示できます。現在の入力値を使った計算手順です。
計算方法
アンビエントとの差に一定の係数を持つ指数関数を適用する。その指数関数は、前進軌道上のターゲット温度に対してのみ反転する。
T(t)=Ta+(T0−Ta)e^(−kt); target time=−ln[(target−Ta)/(T0−Ta)]/k
計算例
最初の80 °Cは20 °C、毎分k=0.1 °Cは10分で42.0728 °Cとなる。50 °Cに到達するにはln2/0.1≈6.93147分かかる。
前提条件と入力上の注意
単一の一様な物体温度、一定の周囲定数 k 、正定数 k 。タイムエントリとkは、相互整合単位を使用する必要があります。相変化、内部熱勾配、温度依存熱伝達係数はない。このモデルでは、最初は冷たかった物体を周囲に向けて加熱する。周囲は漸近的に接近し、その向こうのターゲットは到達不能である。これは熱算術モデルであり、食品の安全性、プロセスの安全性、または保存の推奨ではありません。
参考資料： OpenStax:指数モデルとニュートン冷却
このツールの使い方
自分の値を入力できますか？
はい。入力例をご自身の値に変更してください。結果・計算手順・表・対応する図が入力に応じて更新されます。空欄や無効な値がある場合は結果を消去し、不足した入力を自動的に例の値で補うことはありません。
結果は厳密ですか？
浮動小数点演算を使用し、表示時に丸めています。計算式・前提条件・記載されたデータ精度を確認して結果を解釈してください。
入力内容は送信されますか？
計算はブラウザー内で行います。アカウント・ファイルのアップロード・外部AIサービスは不要です。ページを再読み込みすると入力値は保持されません。
質量、比熱、初期・最終温度から符号付き熱移動を求め、エネルギー単位と加熱・冷却のグラフを比較します。
複数物体の質量、比熱、初期温度から平衡温度を求め、各物体の吸収・放出熱量を表示します。
気温と相対湿度からNWSのヒートインデックスを求め、低湿度・高湿度の補正も反映します。
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