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Massendiffusionsrate durch Hohlzylinder mit fester Begrenzung Taschenrechner

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✖Der Diffusionskoeffizient bei A diffus mit B ist die Größe des Molarflusses durch eine Oberfläche pro Einheitskonzentrationsgradient außerhalb der Ebene.ⓘ Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B [D_ab]			+10% -10%
✖Die Länge des Zylinders ist die vertikale Höhe des Zylinders.ⓘ Länge des Zylinders [l]			+10% -10%
✖Die Massenkonzentration von Komponente A in Mischung 1 ist die Konzentration von Komponente A pro Volumeneinheit in Mischung 1.ⓘ Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1 [ρ_a1]			+10% -10%
✖Die Massenkonzentration von Komponente A in Mischung 2 ist die Konzentration von Komponente A pro Volumeneinheit in Mischung 2.ⓘ Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2 [ρ_a2]			+10% -10%
✖Der Außenradius des Zylinders ist eine gerade Linie von der Mitte der Zylinderbasis zur Außenfläche des Zylinders.ⓘ Außenradius des Zylinders [r₂]			+10% -10%
✖Der Innenradius des Zylinders ist eine gerade Linie von der Mitte der Zylinderbasis zur Innenfläche des Zylinders.ⓘ Innenradius des Zylinders [r₁]			+10% -10%

✖Die Massendiffusionsrate ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Molarenfluss aufgrund molekularer Diffusion und dem Konzentrationsgradienten der Spezies.ⓘ Massendiffusionsrate durch Hohlzylinder mit fester Begrenzung [m_r]

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Formel

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Massendiffusionsrate durch Hohlzylinder mit fester Begrenzung

Formel

m r = \frac{2 \cdot π \cdot D ab \cdot l \cdot (ρ a1 - ρ a2)}{\ln (\frac{r 2}{r 1})}

Beispiel

9333.737 kg/s = \frac{2 \cdot π \cdot 0.8 m²/s \cdot 102 m \cdot (40 kg/m³ - 20 kg/m³)}{\ln (\frac{7.5 m}{2.5 m})}

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Massendiffusionsrate durch Hohlzylinder mit fester Begrenzung Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Massendiffusionsrate = (2*pi*Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B*Länge des Zylinders*(Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1-Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2))/ln(Außenradius des Zylinders/Innenradius des Zylinders)
m_r = (2*pi*D_ab*l*(ρ_a1-ρ_a2))/ln(r₂/r₁)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 7 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Funktionen

ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)

Verwendete Variablen

Massendiffusionsrate - (Gemessen in Kilogramm / Sekunde) - Die Massendiffusionsrate ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Molarenfluss aufgrund molekularer Diffusion und dem Konzentrationsgradienten der Spezies.
Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B - (Gemessen in Quadratmeter pro Sekunde) - Der Diffusionskoeffizient bei A diffus mit B ist die Größe des Molarflusses durch eine Oberfläche pro Einheitskonzentrationsgradient außerhalb der Ebene.
Länge des Zylinders - (Gemessen in Meter) - Die Länge des Zylinders ist die vertikale Höhe des Zylinders.
Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1 - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Massenkonzentration von Komponente A in Mischung 1 ist die Konzentration von Komponente A pro Volumeneinheit in Mischung 1.
Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2 - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Massenkonzentration von Komponente A in Mischung 2 ist die Konzentration von Komponente A pro Volumeneinheit in Mischung 2.
Außenradius des Zylinders - (Gemessen in Meter) - Der Außenradius des Zylinders ist eine gerade Linie von der Mitte der Zylinderbasis zur Außenfläche des Zylinders.
Innenradius des Zylinders - (Gemessen in Meter) - Der Innenradius des Zylinders ist eine gerade Linie von der Mitte der Zylinderbasis zur Innenfläche des Zylinders.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B: 0.8 Quadratmeter pro Sekunde --> 0.8 Quadratmeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Länge des Zylinders: 102 Meter --> 102 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1: 40 Kilogramm pro Kubikmeter --> 40 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2: 20 Kilogramm pro Kubikmeter --> 20 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Außenradius des Zylinders: 7.5 Meter --> 7.5 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Innenradius des Zylinders: 2.5 Meter --> 2.5 Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

m_r = (2*pi*D_ab*l*(ρ_a1-ρ_a2))/ln(r₂/r₁) --> (2*pi*0.8*102*(40-20))/ln(7.5/2.5)

Auswerten ... ...

m_r = 9333.73723112873

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

9333.73723112873 Kilogramm / Sekunde --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

9333.73723112873 ≈ 9333.737 Kilogramm / Sekunde <-- Massendiffusionsrate

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Nishan Poojary

Shri Madhwa Vadiraja Institut für Technologie und Management (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary hat diesen Rechner und 500+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Sagar S Kulkarni

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bengaluru

Sagar S Kulkarni hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner verifiziert!

< Molare Diffusion Taschenrechner

Molarer Fluss der diffundierenden Komponente A durch die nicht diffundierende Komponente B, basierend auf dem Partialdruck von A

Gehen Molarer Fluss der diffundierenden Komponente A = ((Diffusionskoeffizient (DAB)*Gesamtdruck des Gases)/([R]*Temperatur des Gases*Schichtdicke))*ln((Gesamtdruck des Gases-Partialdruck der Komponente A in 2)/(Gesamtdruck des Gases-Partialdruck der Komponente A in 1))

Molarer Fluss der diffundierenden Komponente A für äquimolare Diffusion mit B basierend auf dem Molenbruch von A

Gehen Molarer Fluss der diffundierenden Komponente A = ((Diffusionskoeffizient (DAB)*Gesamtdruck des Gases)/([R]*Temperatur des Gases*Schichtdicke))*(Molenbruch der Komponente A in 1-Molenbruch der Komponente A in 2)

Molarer Fluss von diffundierender Komponente A durch nicht diffundierendes B, basierend auf Molenbrüchen von A

Gehen Molarer Fluss der diffundierenden Komponente A = ((Diffusionskoeffizient (DAB)*Gesamtdruck des Gases)/(Schichtdicke))*ln((1-Molenbruch der Komponente A in 2)/(1-Molenbruch der Komponente A in 1))

Konvektiver Stoffübergangskoeffizient

Gehen Konvektiver Massenübertragungskoeffizient = Massenstrom der Diffusionskomponente A/(Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1-Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2)

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< Massendiffusionsrate Taschenrechner

Massendiffusionsrate durch Hohlzylinder mit fester Begrenzung

Gehen Massendiffusionsrate = (2*pi*Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B*Länge des Zylinders*(Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1-Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2))/ln(Außenradius des Zylinders/Innenradius des Zylinders)

Massendiffusionsrate durch feste Grenzkugel

Gehen Massendiffusionsrate = (4*pi*Innenradius*Äußerer Radius*Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B*(Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1-Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2))/(Äußerer Radius-Innenradius)

Massendiffusionsrate durch feste Grenzplatte

Gehen Massendiffusionsrate = (Diffusionskoeffizient bei Diffusion von A mit B*(Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 1-Massenkonzentration der Komponente A in Mischung 2)*Fläche der festen Begrenzungsplatte)/Dicke der Massivplatte

< Wichtige Formeln in der Diffusion Taschenrechner

Diffusivität nach der Stefan-Rohr-Methode

Gehen Diffusionskoeffizient (DAB) = ([R]*Temperatur des Gases*Logarithmischer mittlerer Partialdruck von B*Dichte der Flüssigkeit*(Höhe von Spalte 1^2-Höhe von Spalte 2^2))/(2*Gesamtdruck von Gas*Molekulargewicht A*(Partialdruck der Komponente A in 1-Partialdruck der Komponente A in 2)*Diffusionszeit)

Diffusivität nach Twin-Bulb-Methode

Gehen Diffusionskoeffizient (DAB) = ((Länge des Rohrs/(Innere Querschnittsfläche*Diffusionszeit))*(ln(Gesamtdruck von Gas/(Partialdruck der Komponente A in 1-Partialdruck der Komponente A in 2))))/((1/Gasmenge 1)+(1/Gasmenge 2))

Fuller-Schettler-Giddings für die Diffusivität der binären Gasphase

Gehen Diffusionskoeffizient (DAB) = ((1.0133*(10^(-7))*(Temperatur des Gases^1.75))/(Gesamtdruck von Gas*(((Gesamtes Atomdiffusionsvolumen A^(1/3))+(Gesamtes Atomdiffusionsvolumen B^(1/3)))^2)))*(((1/Molekulargewicht A)+(1/Molekulargewicht B))^(1/2))

Chapman-Enskog-Gleichung für die Gasphasendiffusivität

Gehen Diffusionskoeffizient (DAB) = (1.858*(10^(-7))*(Temperatur des Gases^(3/2))*(((1/Molekulargewicht A)+(1/Molekulargewicht B))^(1/2)))/(Gesamtdruck von Gas*Charakteristischer Längenparameter^2*Kollisionsintegral)

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Massendiffusionsrate durch Hohlzylinder mit fester Begrenzung Formel

Was ist molare Diffusion?

Die molekulare Diffusion, oft einfach als Diffusion bezeichnet, ist die thermische Bewegung aller (flüssigen oder gasförmigen) Partikel bei Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung ist eine Funktion der Temperatur, der Viskosität der Flüssigkeit und der Größe (Masse) der Partikel. Die Diffusion erklärt den Nettofluss von Molekülen von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration. Sobald die Konzentrationen gleich sind, bewegen sich die Moleküle weiter, aber da es keinen Konzentrationsgradienten gibt, hat der Prozess der molekularen Diffusion aufgehört und wird stattdessen durch den Prozess der Selbstdiffusion gesteuert, der von der zufälligen Bewegung der Moleküle herrührt. Das Ergebnis der Diffusion ist eine allmähliche Vermischung des Materials, so dass die Verteilung der Moleküle gleichmäßig ist. Da die Moleküle noch in Bewegung sind, aber ein Gleichgewicht hergestellt wurde, wird das Endergebnis der molekularen Diffusion als "dynamisches Gleichgewicht" bezeichnet.

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