Calculadora d'Entalpia

Autor: Henrick Yau
- 30 de octubre de 2026
| |

Calculadores

Aquesta calculadora t'ajuda a determinar el parell en sistemes rotacionals basant-se en diferents mètodes de càlcul.

El parell (τ) és una força rotacional que fa que un objecte giri al voltant d'un eix, mesurat en Newton-metres (N·m) o lliura-peus (lb·ft).

Calcula el parell utilitzant la força aplicada perpendicularment a un braç de palanca. Utilitza la fórmula: τ = F × r × sin(θ)

graus

Sobre el parell

El parell (τ) és una mesura de la força que pot fer girar un objecte al voltant d'un eix. També s'anomena moment de força o força rotacional.

τ = r × F × sin(θ)

Equació bàsica del parell:

El parell τ es calcula com el producte vectorial del vector de posició r i el vector de força F:

τ = r × F

On:

  • τ = parell (N·m o lb·ft)
  • r = braç de palanca o distància des de l'eix de rotació fins al punt on s'aplica la força (m o ft)
  • F = força aplicada (N o lbf)
  • × = producte vectorial

En notació escalar amb angle θ entre la força i el braç de palanca:

τ = |F| × |r| × sin(θ)

Anàlisi angular:

El parell també es pot calcular a partir del moment d'inèrcia i l'acceleració angular:

τ = I × α

On:

  • I = moment d'inèrcia (kg·m² o lb·ft²)
  • α = acceleració angular (rad/s²)
Relació entre potència i parell:

La potència es relaciona amb el parell i la velocitat angular mitjançant:

P = τ × ω

On:

  • P = potència (watts o cavalls de vapor)
  • ω = velocitat angular (rad/s)

En termes de RPM, la fórmula es converteix en:

P = τ × 2π × RPM / 60

Unitats de parell:

Les unitats comunes de parell inclouen:

  • Unitat SI: Newton metre (N·m)
  • Unitat imperial: Lliura-peu (lb·ft)
  • Altres unitats: Quilogram-força metre (kgf·m), Polzada-lliura (in·lb)
Aplicacions del parell:
  • Enginyeria mecànica: Motors, engranatges, cargols i elements de subjecció
  • Automoció: Rendiment del motor, sistemes de transmissió
  • Aeroespacial: Superfícies de control, hèlixs
  • Robòtica: Moviment i control d'articulacions
  • Esports: Swing de golf, bat de beisbol, raqueta de tennis
  • Construcció: Claus, tornavisos i altres eines
  • Física: Dinàmica rotacional
Notes importants:
  • El parell és una magnitud vectorial amb magnitud i direcció
  • La direcció del parell és perpendicular tant a la força com al braç de palanca (seguint la regla de la mà dreta)
  • El parell màxim es produeix quan la força és perpendicular al braç de palanca (θ = 90°)
  • No es produeix cap parell quan la força és paral·lela al braç de palanca (θ = 0° o 180°)
  • El treball realitzat pel parell és igual al parell multiplicat pel desplaçament angular
  • L'equilibri estàtic es produeix quan la suma de tots els parells sobre qualsevol eix és zero

Fórmula de l'entalpia:

H = U + PV

On:

  • H = Entalpia (Joules, J)
  • U = Energia interna del sistema (J)
  • P = Pressió (Pascals, Pa)
  • V = Volum (metres cúbics, m³)

Què és el calculador d'entalpia?

El calculador d'entalpia t'ajuda a determinar el contingut de calor d'un sistema. S'utilitza en física, química i enginyeria per calcular l'energia total, incloent l'energia interna i l'energia deguda a la pressió i el volum.

Fórmula de l'entalpia H = U + PV

El calculador utilitza la fórmula de l'entalpia:

  • Pren valors per a l'energia interna, la pressió i el volum.
  • Aplica la fórmula H = U + PV per calcular l'entalpia.
  • El resultat es mostra en Joules (J), la unitat estàndard d'energia.

Per què és important l'entalpia?

L'entalpia és útil per entendre la transferència de calor en diferents processos:

  • Termodinàmica: Ajuda a estudiar els canvis d'energia en reaccions químiques.
  • Sistemes de climatització: S'utilitza en calefacció, ventilació i aire condicionat per gestionar el flux de calor.
  • Enginyeria: Essencial per dissenyar turbines, motors i intercanviadors de calor.
  • Ciències ambientals: Ajuda a estudiar l'eficiència energètica en diversos sistemes.

Introduir dades per calcular l'entalpia

  1. Introdueix l'energia interna (U) en Joules.
  2. Introdueix la pressió (P) en Pascals.
  3. Proporciona el volum (V) en metres cúbics.
  4. Fes clic a "Calcular" per obtenir el valor de l'entalpia.

Preguntes sobre el càlcul d'entalpia

Quines unitats utilitza el calculador?

El calculador utilitza Joules (J) per a l'entalpia, Pascals (Pa) per a la pressió i metres cúbics (m³) per al volum.

Quina és la diferència entre entalpia i energia interna?

L'energia interna (U) es refereix a l'energia total dins d'un sistema. L'entalpia (H) inclou tant l'energia interna com l'energia associada a la pressió i el volum.

Es pot utilitzar aquest calculador per a taules de vapor?

Sí, els càlculs d'entalpia s'utilitzen habitualment en taules de vapor per determinar valors d'energia per a diferents condicions de pressió i temperatura.

L'entalpia sempre és positiva?

No necessàriament. L'entalpia pot ser negativa en reaccions exotèrmiques on s'allibera calor.

Aplicacions de la calculadora d'entalpia

  • Càlculs ràpids: Estalvia temps proporcionant resultats instantanis.
  • Valors precisos: Garanteix precisió per a aplicacions científiques i d'enginyeria.
  • Útil per aprendre: Ajuda estudiants i professionals a entendre conceptes termodinàmics.

Ja sigui que estiguis estudiant termodinàmica, treballant en un entorn industrial o analitzant processos energètics, aquest calculador proporciona informació valuosa sobre les transformacions d'energia tèrmica.