冷却定数計算機

冷却定数計算機は、物体の温度の時間的変化に基づいて物体の冷却速度を決定するために設計されたツールです。ニュートンの冷却法則を使用して、物体が周囲温度に近づく速度を定量化する値である冷却定数を計算します。この計算機は、熱力学、材料科学、環境研究などの分野で働く科学者、エンジニア、研究者にとって不可欠です。

冷却定数は、材料の熱特性、冷却システムの効率、および 熱 さまざまな条件下での消散挙動。

冷却定数計算機の計算式

冷却定数を計算する式は次のとおりです。

冷却定数 = -ln((温度_at_time – 周囲温度) / (初期温度 – 周囲温度)) / 時間

詳細なフォーミュラ成分:

• その時の気温: 特定の時間における物体の温度。摂氏、ケルビン、または一貫した温度単位で測定されます。
• 周囲温度: 周囲温度または環境温度。temperature_at_time と同じ単位で測定されます。
• 初期温度: 冷却プロセスの開始時（時間 = 0）の物体の温度。同じ単位で測定されます。
• 時間: 冷却開始からの経過時間。秒、分、または他の一貫した単位で測定されます。
• 冷却定数: 冷却速度。時間の逆数単位（例：秒あたり、分あたり）で表されます。

キーポイント：

• 冷却定数が高いほど、冷却が速くなります。
• この式は理想的な条件を想定しており、伝導や対流による熱損失を伴う実際のシナリオに合わせて調整が必要になる場合があります。

事前計算値テーブル

この表は、一般的なシナリオにおける推定冷却定数を示しており、ユーザーが典型的な冷却動作を理解するのに役立ちます。

冷却定数計算機の例

シナリオ：

金属棒を最初に 90°C に加熱し、周囲温度 30°C の環境に置きます。10 分後、棒の温度は 60°C まで下がります。冷却定数を計算します。

段階的な解決策:

1. パラメータを特定する:
   • 初期温度 = 90°C
   • 周囲温度 = 30°C
   • その時の温度 = 60°C
   • 時間 = 10分
2. 式を適用する:
   冷却定数 = -ln((温度_at_time – 周囲温度) / (初期温度 – 周囲温度)) / 時間冷却定数 = -ln((60 – 30) / (90 – 30)) / 10冷却定数 = -ln(30 / 60) / 10冷却定数 = -ln(0.5) / 10冷却定数 = 0.0693 (1/分)

結果：

金属棒の冷却定数は0.0693分あたり約XNUMXです。

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