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HEAT CALCULATION ヒーターの熱計算

電気・熱の基礎公式

電気・熱の基礎公式

  • E = 電圧（V）ボルト
  • R = 抵抗（Ω）オーム
  • P = 電力（W）ワット
  • t = 時間（s）秒
  • I = 電流（A）アンペア
  • Q = 熱量（Q）カロリー
  • 1cal = 4.186ジュール
  • Wh = 電力量
  • J = ジュール
  • 1J = 0.2389カロリー

オームの法則について

計算式 計算式

計算プログラム

※実際のヒーター使用時に生じる結果を保証するものではございません。
※計算結果のご使用によって生じた不具合・トラブルについて、弊社では責任を負いかねますので、予めご了承下さい。

ワット密度とは

表面積あたりのヒーター有効発熱部の電力密度（Ｗ/cm²）がワット密度です。
数値が大きいほどヒーター表面温度は高くなります。また、各種ヒーターごとにワット密度の限界値に差があります。

計算例

カートリッジヒーター
外径φ10㎜×ヒーター長300㎜　200V-500Wの場合

計算式 計算式
カートリッジヒーター

ワット密度 0W/cm²

計算例

プレートヒーター
200㎜×100㎜　200V-500Wの場合

計算式 計算式
カートリッジヒーター

ワット密度 0W/cm²

プレートヒーター

ワット密度 0W/cm²

質量に対するヒーター容量計算

加熱したい被加熱物に必要な熱容量（Ｗ）の計算式は被加熱物の質量、昇温温度、時間、熱効率（安全率）より算出する事が可能です。

計算式 計算式 計算例

100mm×100mm×20㎜のｽﾃﾝﾚｽﾌﾞﾛｯｸを15分で300℃まで昇温させる熱計算
ステンレス重量：10cm×10cm×2cm×比重7.9＝1580g　（1.58㎏）
※周辺温度を20℃とした場合
※ステンレス重の比熱：500(J/kg・℃)　安全率：1.3
※加熱時間　60秒×15分＝900秒

計算例
各種物質の熱的性質表はこちら

加熱に要する電力 0W

熱的性質（簡易）

各種物質の熱的性質を簡単に掲載します。

物質名比重
g/cm3		比熱
J/kg・℃		熱伝導率
W/(m·K)		融点
℃		融解潜熱
kcal/kg
亜鉛7.13381112.8142026
アルミニウム2.70901203.5366077
アンチモン6.6220518.6163038
銀10.49235418.68960ー
すず（固体）7.2922663.9723214
すず（溶融）6.8426832.56ーー
鋳鉄7.2741947.681200ー
炭素鋼7.8046145.36ーー
ステンレス鋼（18Cr8Ni）7.8249416.281410ー
銅8.96385386.121083ー
砲金（10Sn2Zn）8.6038147.681000ー
七三黄銅（30Zn）8.5638598.861205ー
鉛（固体）11.3413034.893275.4
鉛（溶融）10.5415918.14ーー
はんだ[50Sn]（固体）8.8-9.017648.8210ー
はんだ[50Sn]（溶融）8.6921425.6ーー
液体物質名比重
g/cm3		比熱
J/kg・℃		熱伝導率
W/(m·K)		沸点
℃		蒸発潜熱
kcal/kg
水1.0041870.594100539
水銀13.631428.25235770
グリセリン1.2623870.285290ー
スピンドル油0.8718430.144ーー
重油（C）0.9841949ーーー
ダウサム（A）0.8127630.086ーー
トリクレン1.4649340.11987.257.2
ベンゾール0.8817370.1538094
マローサムS1.03115080.119390ー
気体名
（圧力：1kg/cm2）		温度
℃		密度
kg/m3		比熱
J/kg・℃		熱伝達率
W/(m²·K)
空気01.25110040.024
201.16610040.026
1000.91610140.031
2000.72210260.038
3000.59610470.045
過熱蒸気1000.57820340.023
2000.45119630.03
3000.37219980.037
窒素01.21110430.024
1000.88710430.031
2000.69910550.038
水素00.087142100.167
炭酸ガス01.9128290.015
アンモニア00.74621450.022
亜硫酸ガス02.836240.008

参考資料

熱損失のグラフを掲載します、熱容量計算にご利用ください。

  • 1金属表面からの熱損失グラフ

    金属表面の熱損失
    金属表面の熱損失

    A：板の上面及びタンク・パイプの側面
    B：板の上面と下面の平均
    C：板の下面

  • 2水表面からの熱損失グラフ

    水表面の熱損失
    水表面の熱損失

  • 3油・パラフィン表面からの熱損失グラフ

    油・パラフィンの熱損失
    油・パラフィンの熱損失

  • 4溶融金属表面からの熱損失グラフ

    溶融金属の熱損失
    (バビット合金、活字合金、鉛、錫など)
    周囲温度 20℃
    溶融金属の熱損失 (バビット合金、活字合金、鉛、錫など)周囲温度 20℃

  • 5金属表面からの熱損失グラフ
    （20～100℃）

    金属表面の熱損失
    （20～100℃）
    金属表面の熱損失（20～100℃）

  • 6金属表面からの熱損失グラフ
    （150～550℃）

    金属表面の熱損失
    （150～550℃）
    金属表面の熱損失（150～550℃）

  • 7保温層表面からの熱損失グラフ

    保温層の熱損失
    （ロックウール、ガラスウールなど）
    保温層の熱損失（ロックウール、ガラスウールなど）

  • 8配管表面からの熱損失グラフ

    配管の熱損失
    配管の熱損失

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