Calculatrice de Temps de Refroidissement
Température d'une pièce après un temps donné, avec sa constante de temps thermique et son nombre de Biot.
Résultats
Température finale
141,54
°C
Constante de temps
737,9
s
Nombre de Biot
0,00250
Demi-vie
511,5
s
Ce que fait cet outil
Une pièce chaude se refroidit selon une exponentielle : vite sur la première moitié de l'écart, très lentement sur la fin. Après un tau, 63% du chemin est fait ; après trois tau, 95%.
Formule
T(t) = T∞ + (T₀ − T∞) e^(−t/τ) , τ = ρ c Lc ÷ h
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
hc | Coefficient global d'échange thermique | W/(m²·K) |
lc | Longueur caractéristique (V/A) | mm |
ro | Masse volumique | kg/m³ |
cp | Chaleur massique | J/(kg·K) |
kk | Conductivité thermique | W/(m·K) |
t0 | Température initiale | °C |
ti | Température ambiante | °C |
ts | Temps | s |
TT | Température finale | °C |
TA | Constante de temps | s |
BI | Nombre de Biot | — |
TH | Demi-vie | s |
Exemple résolu
- Coefficient global d'échange thermique25 W/(m²·K)
- Longueur caractéristique (V/A)5 mm
- Masse volumique7850 kg/m³
- Chaleur massique470 J/(kg·K)
- Conductivité thermique50 W/(m·K)
- Température initiale200 °C
- Température ambiante25 °C
- Temps300 s
- Température finale141,54 °C
- Constante de temps737,9 s
- Nombre de Biot0,00250
- Demi-vie511,5 s
Limites
- Le mélange d'unités est la source d'erreur la plus fréquente. Convertissez chaque valeur dans l'unité indiquée près du champ avant de calculer.
- La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
- Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.
Questions fréquentes
Quelle valeur doit avoir le nombre de Biot ?
En dessous de 0,1. La méthode suppose le corps à température uniforme, ce qui exige que la conduction interne soit bien plus facile que la convection en surface.