Viscosidade dinâmica de gases- (equação de Sutherland) Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Fluido de Viscosidade Dinâmica = (Constante Experimental de Sutherland 'a'*Temperatura Absoluta do Fluido^(1/2))/(1+Constante Experimental de Sutherland 'b'/Temperatura Absoluta do Fluido)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)
Esta fórmula usa 4 Variáveis
Variáveis Usadas
Fluido de Viscosidade Dinâmica - (Medido em pascal segundo) - A viscosidade dinâmica do fluido é a medida da resistência do fluido ao fluxo quando uma força de cisalhamento externa é aplicada entre as camadas do fluido.
Constante Experimental de Sutherland 'a' - Constante Experimental de Sutherland 'a' refere-se a um valor constante obtido experimentalmente pela correlação de Sutherland. É um parâmetro crucial para determinar a viscosidade dinâmica dos gases.
Temperatura Absoluta do Fluido - (Medido em Kelvin) - A temperatura absoluta do fluido refere-se à medição da intensidade da energia térmica presente no fluido na escala Kelvin. Onde 0 K representa a temperatura zero absoluta.
Constante Experimental de Sutherland 'b' - Constante Experimental de Sutherland 'b' refere-se a um valor constante determinado experimentalmente pela correlação de Sutherland. É um parâmetro crucial para determinar a viscosidade dinâmica dos gases.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Constante Experimental de Sutherland 'a': 0.008 --> Nenhuma conversão necessária
Temperatura Absoluta do Fluido: 293 Kelvin --> 293 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Constante Experimental de Sutherland 'b': 211.053 --> Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T) --> (0.008*293^(1/2))/(1+211.053/293)
Avaliando ... ...
μ = 0.0796003933111279
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
0.0796003933111279 pascal segundo --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
0.0796003933111279 0.0796 pascal segundo <-- Fluido de Viscosidade Dinâmica
(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

Créditos

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Criado por Kethavath Srinath
Osmania University (OU), Hyderabad
Kethavath Srinath criou esta calculadora e mais 1000+ calculadoras!
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Verificado por Equipe Softusvista
Escritório Softusvista (Pune), Índia
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Aplicações da Força Fluida Calculadoras

Viscosidade dinâmica de gases- (equação de Sutherland)
​ LaTeX ​ Vai Fluido de Viscosidade Dinâmica = (Constante Experimental de Sutherland 'a'*Temperatura Absoluta do Fluido^(1/2))/(1+Constante Experimental de Sutherland 'b'/Temperatura Absoluta do Fluido)
Viscosidade Dinâmica de Fluidos
​ LaTeX ​ Vai Fluido de Viscosidade Dinâmica = (Tensão de cisalhamento na superfície inferior*Distância entre placas que transportam fluido)/Velocidade da placa móvel
Viscosidade dinâmica de líquidos - (equação de Andrade)
​ LaTeX ​ Vai Fluido de Viscosidade Dinâmica = Constante Experimental 'A'*e^((Constante Experimental 'B')/(Temperatura Absoluta do Fluido))
Fator de atrito dado a velocidade de atrito
​ LaTeX ​ Vai Fator de Atrito de Darcy = 8*(Velocidade de Fricção/Velocidade Média)^2

Viscosidade dinâmica de gases- (equação de Sutherland) Fórmula

​LaTeX ​Vai
Fluido de Viscosidade Dinâmica = (Constante Experimental de Sutherland 'a'*Temperatura Absoluta do Fluido^(1/2))/(1+Constante Experimental de Sutherland 'b'/Temperatura Absoluta do Fluido)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)

Qual é a fórmula de Sutherland para viscosidade?

A fórmula de Sutherland é uma expressão matemática usada para descrever como a viscosidade de um gás muda com a temperatura. A fórmula compara a viscosidade (𝜇) de um gás a uma determinada temperatura (𝑇) com a sua viscosidade a uma temperatura de referência (T0). Mostra que à medida que a temperatura aumenta, a viscosidade aumenta. Esta relação não é linear; em vez disso, segue uma curva específica determinada pela fórmula. A fórmula de Sutherland leva em consideração o comportamento específico de cada gás através de uma constante chamada constante de Sutherland. Diferentes gases têm valores diferentes para refletir suas estruturas e interações moleculares únicas. A fórmula de Sutherland ajuda engenheiros e cientistas a prever como os gases se comportarão em altas temperaturas, o que é crucial para projetar sistemas eficientes e seguros na indústria aeroespacial, de combustão e em outras áreas.

Por que a viscosidade aumenta com o aumento da temperatura nos gases?

A viscosidade nos gases tende a aumentar com a temperatura devido a vários fatores. Em primeiro lugar, à medida que a temperatura aumenta, as moléculas do gás ganham energia cinética, resultando em colisões mais rápidas e frequentes. Essas colisões perturbam as fracas forças intermoleculares presentes nos gases, tornando mais difícil para as moléculas passarem umas pelas outras suavemente. Além disso, o aumento da energia cinética leva a um movimento mais emaranhado e caótico dentro do gás, aumentando ainda mais a resistência ao fluxo. Além disso, a temperatura mais elevada reduz o caminho livre médio – a distância média que uma molécula de gás percorre entre as colisões – resultando em colisões mais frequentes e, portanto, em maior viscosidade. No geral, o efeito combinado do aumento da frequência de colisão, da interrupção das forças intermoleculares e da redução do caminho livre médio contribui para o aumento observado na viscosidade com a temperatura nos gases.

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