熱計算プログラム

被加熱物の加熱に必要な電力とともに潜熱量・放熱量を個別に計算し、「必要電力の総和」を求めるプログラムです。

※計算式の質問は受け付けておりません。熱計算のページも参照ください。間違いの指摘については歓迎いたします。

※当該計算を使用したことにより生じる損害に対しては一切補償いたしません。

基本計算式

P[W]= c[J/(kg・℃)] × m[kg] (=ρ[kg/L]×V[L])× ΔT[℃] / t[s]

※単位が変わると上記式が変わります。

例えばcの単位を[kJ/(kg・℃)]、tの単位を[h]とすると、

P[W]=(1000[J/KJ]/3600[s/h])× c[kJ/kg・℃] × m[kg] (=ρ[kg/L]×V[L])× ΔT[℃] / t[h]

となります。

熱計算

入力方法

  • ①-⑦の各項目を計算すると⑧(①-⑦の合計)、総合熱容量(⑧×安全率1.25)が自動的に算出されます。
  • 計算結果の有効数字は6ケタです。小数点はピリオド(.)で表示されます。
  • 密度の単位を決めると体積の分母が決まります。単位を間違えないよう注意してください。
  • 参考値ですが比熱・密度 潜熱量 放熱損失係数を参照ください。

①流れない液体・固体

体積Vを昇温時間tで温度差ΔTに加熱する電力 比熱・密度も参照ください。

比熱 c
密度 ρ
体積 V m3L
昇温 (ΔT)
昇温時間 t
必要ワット数① W

②流れない気体

体積Vを昇温時間tで温度差ΔTに加熱する電力 比熱・密度も参照ください。

比熱 c
密度 ρ
体積 V m3L
昇温 (ΔT)
昇温時間 t
必要ワット数② W

③流れる液体・気体

流量qを温度差ΔTに加熱するのに必要な電力 比熱・密度も参照ください。

比熱 c
密度 ρ
流量 q
昇温 (ΔT)
必要ワット数③ W

④加熱槽・配管

加熱槽(容器)・配管の体積Vを昇温時間tで温度差ΔTに加熱するのに必要な電力 比熱・密度も参照ください。

比熱 c
密度 ρ
体積 V m3L
昇温 (ΔT)
昇温時間 t
必要ワット数④ W

⑤潜熱

加熱物に付着している水分体積Vを昇温時間tで気化させるのに必要な電力 潜熱量を参照ください。

潜熱量 L
密度 ρ
体積 V m3L
昇温時間 t
必要ワット数⑤ W

⑥放熱1※より詳細の放熱計算は専用の放熱計算で算出できます。

加熱槽(容器)または配管表面からの放熱量を補うための電力 放熱損失係数も参照ください。

放熱損失係数 q W/m2    計算式:P=q×A
表面積 A m2
必要ワット数⑥ W

⑦放熱2※より詳細の放熱計算は専用の放熱計算で算出できます。

その他の放熱を補う必要電力 放熱損失係数も参照ください。

放熱損失係数 q W/m2    計算式:P=q×A
表面積 A m2
必要ワット数⑦ W

⑧合計

合計 W    計算式:P=①+②+③+④+⑤+⑥+⑦

総合熱容量

電圧変動、製作誤差その他を加味し合計ワット数に安全率1.25を乗じます

総合熱容量   計算式:P=⑧×1.25

各種物質の物性値

比熱・密度

表1 比熱 c ・ 密度 ρ(参考値)
物 質 名 温度 比 熱 密 度
kJ/(kg・℃) Kcal/ (kg・℃) kg/m3 kg/L
空 気 0 1.007 0.24 1.251
20 1.007 0.24 1.161
窒 素 0 1.042 0.25 1.211
水 素 0 14.191 3.39 0.0869
20 4.18 1 998.2 1
NH3 (液体) 20 4.797 1.15 612 0.61
潤滑油 40 1.963 0.47 876 0.88
鋳鉄4C以下 20 0.419 0.1 7270 7.3
SUS 18Cr 8Ni 20 0.5 0.12 7820 7.8
純アルミ 20 0.9 0.215 2710 2.7
純 銅 20 0.39 0.09 8960 8.96

潜熱量

表2 潜熱量 L (標準沸点のとき)
物質名 kJ/kg kcal/kg
2257 539
アンモニア 1371 199
アセトン 552 125
トルエン 363 86
ブタン 385 96
メチルアルコール 1105 264
エチルアルコール 858 205
オクタン 297 71
氷(融解熱) 333.7 79.7

放熱損失係数

表3 放熱損失係数 Q単位[W/m2]
保 温 \ 温度差Δt 30℃ 50℃ 100℃ 150℃ 200℃ 250℃ 300℃ 350℃ 400℃
保温なし 300 600 1300 2200 3400 5000 7000 9300 14000
t50 40 70 130 200 280 370 460 560 700
t100 25 35 70 100 140 190 250 300 350
水表面 1000 3000 105
油表面 300 500 1400 2800 4500 6000