Viscosidad dinámica de gases- (ecuación de Sutherland) Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Fluido de viscosidad dinámica = (Constante experimental de Sutherland 'a'*Temperatura absoluta del fluido^(1/2))/(1+Constante experimental de Sutherland 'b'/Temperatura absoluta del fluido)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)
Esta fórmula usa 4 Variables
Variables utilizadas
Fluido de viscosidad dinámica - (Medido en pascal segundo) - La viscosidad dinámica del fluido es la medida de la resistencia del fluido a fluir cuando se aplica una fuerza de corte externa entre las capas del fluido.
Constante experimental de Sutherland 'a' - La constante experimental de Sutherland 'a' se refiere a un valor constante obtenido experimentalmente mediante correlación de Sutherland. Es un parámetro crucial para determinar la viscosidad dinámica de los gases.
Temperatura absoluta del fluido - (Medido en Kelvin) - La temperatura absoluta del fluido se refiere a la medición de la intensidad de la energía térmica presente en el fluido en escala kelvin. Donde 0 K, representa la temperatura del cero absoluto.
Constante experimental de Sutherland 'b' - La constante experimental de Sutherland 'b' se refiere a un valor constante determinado experimentalmente mediante la correlación de Sutherland. Es un parámetro crucial para determinar la viscosidad dinámica de los gases.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Constante experimental de Sutherland 'a': 0.008 --> No se requiere conversión
Temperatura absoluta del fluido: 293 Kelvin --> 293 Kelvin No se requiere conversión
Constante experimental de Sutherland 'b': 211.053 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T) --> (0.008*293^(1/2))/(1+211.053/293)
Evaluar ... ...
μ = 0.0796003933111279
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.0796003933111279 pascal segundo --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.0796003933111279 0.0796 pascal segundo <-- Fluido de viscosidad dinámica
(Cálculo completado en 00.020 segundos)

Créditos

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Creado por Kethavath Srinath
Universidad de Osmania (UNED), Hyderabad
¡Kethavath Srinath ha creado esta calculadora y 1000+ más calculadoras!
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Verificada por Equipo Softusvista
Oficina Softusvista (Pune), India
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Aplicaciones de la fuerza fluida Calculadoras

Viscosidad dinámica de gases- (ecuación de Sutherland)
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Viscosidad dinámica de líquidos - (ecuación de Andrade)
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Factor de fricción dada la velocidad de fricción
​ LaTeX ​ Vamos Factor de fricción de Darcy = 8*(Velocidad de fricción/Velocidad promedio)^2

Viscosidad dinámica de gases- (ecuación de Sutherland) Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Fluido de viscosidad dinámica = (Constante experimental de Sutherland 'a'*Temperatura absoluta del fluido^(1/2))/(1+Constante experimental de Sutherland 'b'/Temperatura absoluta del fluido)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)

¿Cuál es la fórmula de Sutherland para la viscosidad?

La fórmula de Sutherland es una expresión matemática que se utiliza para describir cómo cambia la viscosidad de un gas con la temperatura. La fórmula compara la viscosidad (𝜇) de un gas a una temperatura determinada (𝑇) con su viscosidad a una temperatura de referencia (T0). Muestra que a medida que aumenta la temperatura, aumenta la viscosidad. Esta relación no es lineal; en cambio, sigue una curva específica determinada por la fórmula. La fórmula de Sutherland tiene en cuenta el comportamiento específico de cada gas a través de una constante llamada constante de Sutherland, diferentes gases tienen diferentes valores para reflejar sus estructuras e interacciones moleculares únicas. La fórmula de Sutherland ayuda a ingenieros y científicos a predecir cómo se comportarán los gases a altas temperaturas, lo cual es crucial para diseñar sistemas eficientes y seguros en el sector aeroespacial, de combustión y otros campos.

¿Por qué la viscosidad aumenta con el aumento de la temperatura en los gases?

La viscosidad de los gases tiende a aumentar con la temperatura debido a varios factores. En primer lugar, a medida que aumenta la temperatura, las moléculas de gas ganan energía cinética, lo que da lugar a colisiones más rápidas y frecuentes. Estas colisiones interrumpen las débiles fuerzas intermoleculares presentes en los gases, lo que dificulta que las moléculas se muevan entre sí sin problemas. Además, el aumento de la energía cinética conduce a un movimiento más enredado y caótico dentro del gas, lo que aumenta aún más la resistencia al flujo. Además, la temperatura más alta reduce el camino libre medio (la distancia promedio que recorre una molécula de gas entre colisiones), lo que resulta en colisiones más frecuentes y, por lo tanto, en una mayor viscosidad. En general, el efecto combinado del aumento de la frecuencia de colisiones, la interrupción de las fuerzas intermoleculares y la reducción del camino libre medio contribuye al aumento observado de la viscosidad con la temperatura en los gases.

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