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Aplicação química

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>Modelo

ID:(1685, 0)



Força de Stokes

Equação

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A força de arrasto é definida em função da viscosidade do fluido e da velocidade da esfera pela equação:

$ F_v = b v $



Stokes calculou explicitamente a resistência sofrida pela esfera e determinou que a viscosidade é proporcional ao raio da esfera e à sua velocidade, resultando na seguinte equação:

$ F_v =6 \pi \eta r v $

$F_v$
Força viscosa
$N$
4979
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$r$
Raio de uma esfera
$m$
10331
$v$
Velocidade
$m/s$
6029
$\eta$
Viscosidade
$Pa s$
5422

ID:(4871, 0)



Lei de Darcy e resistência hidráulica

Equação

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Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$) seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$) vezes o fluxo de volume ($J_V$):

$ \Delta p = R_h J_V $

$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448
$R_h$
Resistência hidráulica
$kg/m^4s$
5424

O fluxo de volume ($J_V$) pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$) e la diferença de pressão ($\Delta p$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $



Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



obtém-se o resultado:

$ \Delta p = R_h J_V $

ID:(3179, 0)



Resistência hidráulica de um tubo

Equação

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Como la resistência hidráulica ($R_h$) é igual ao inverso de la condutância hidráulica ($G_h$), ele pode ser calculado a partir da expressão deste último. Dessa forma, podemos identificar parâmetros relacionados à geometria (o comprimento do tubo ($\Delta L$) e o raio do tubo ($R$)) e ao tipo de líquido (la viscosidade ($\eta$)), que podem ser denominados coletivamente como uma resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$

$\Delta L$
Comprimento do tubo
$m$
5430
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$R$
Raio do tubo
$m$
5417
$R_h$
Resistência hidráulica
$kg/m^4s$
5424
$\eta$
Viscosidade
$Pa s$
5422

Uma vez que la resistência hidráulica ($R_h$) é igual a la condutância hidráulica ($G_h$) conforme a seguinte equação:

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



e uma vez que la condutância hidráulica ($G_h$) é expresso em termos de la viscosidade ($\eta$), o raio do tubo ($R$) e o comprimento do tubo ($\Delta L$) da seguinte forma:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



podemos concluir que:

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$

ID:(3629, 0)