Partielles Molvolumen von Wasser basierend auf dem Lösungsdiffusionsmodell Taschenrechner

✖Der Massenwasserfluss ist definiert als die Bewegungsgeschwindigkeit von Wasser über eine Oberfläche oder durch ein Medium.ⓘ Massenwasserfluss [J_wm]			+10% -10%
✖Temperatur ist eine physikalische Größe, die die Eigenschaft von Hitze oder Kälte quantitativ ausdrückt.ⓘ Temperatur [T]			+10% -10%
✖Die Membranschichtdicke ist der Abstand zwischen den beiden Außenflächen einer Membran. Sie wird typischerweise in Nanometern (nm) gemessen, das sind Milliardstel Meter.ⓘ Dicke der Membranschicht [l_m]			+10% -10%
✖Die Wasserdiffusionsfähigkeit einer Membran ist die Geschwindigkeit, mit der Wassermoleküle durch eine Membran diffundieren. Sie wird typischerweise in Quadratmetern pro Sekunde (m^2/s) gemessen.ⓘ Membranwasserdiffusivität [D_w]			+10% -10%
✖Die Membranwasserkonzentration (MWC) ist die Wasserkonzentration in einer Membran. Sie wird typischerweise in Mol pro Kubikmeter (kg/m^3) gemessen.ⓘ Membranwasserkonzentration [C_w]			+10% -10%
✖Der Membrandruckabfall ist der Druckunterschied zwischen Einlass und Auslass eines Membransystems, Gehäuses (Druckbehälters) oder Elements.ⓘ Membrandruckabfall [ΔP_atm]			+10% -10%
✖Der osmotische Druck ist der Mindestdruck, der auf eine Lösung ausgeübt werden muss, um das Einströmen ihres reinen Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran zu verhindern.ⓘ Osmotischer Druck [Δπ]			+10% -10%

✖Das partielle Molvolumen einer Substanz in einer Mischung ist die Volumenänderung der Mischung pro Mol hinzugefügter Substanz bei konstanter Temperatur und konstantem Druck.ⓘ Partielles Molvolumen von Wasser basierend auf dem Lösungsdiffusionsmodell [V_l]

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Formel

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Partielles Molvolumen von Wasser basierend auf dem Lösungsdiffusionsmodell

Formel

`"V"_{"l"} = ("J"_{"wm"}*"[R]"*"T"*"l"_{"m"})/("D"_{"w"}*"C"_{"w"}*("ΔP"_{"atm"}-"Δπ"))`

Beispiel

`"0.018001m³/kmol"=("0.000063kg/s/m²"*"[R]"*"298K"*"0.000013m")/("0.0000000001762m²/s"*"156kg/m³"*("81.32at"-"39.5at"))`

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Partielles Molvolumen von Wasser basierend auf dem Lösungsdiffusionsmodell Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Partielles Molvolumen = (Massenwasserfluss*[R]*Temperatur*Dicke der Membranschicht)/(Membranwasserdiffusivität*Membranwasserkonzentration*(Membrandruckabfall-Osmotischer Druck))
V_l = (J_wm*[R]*T*l_m)/(D_w*C_w*(ΔP_atm-Δπ))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

[R] - Universelle Gas Konstante Wert genommen als 8.31446261815324

Verwendete Variablen

Partielles Molvolumen - (Gemessen in Kubikmeter pro Mol) - Das partielle Molvolumen einer Substanz in einer Mischung ist die Volumenänderung der Mischung pro Mol hinzugefügter Substanz bei konstanter Temperatur und konstantem Druck.
Massenwasserfluss - (Gemessen in Kilogramm pro Sekunde pro Quadratmeter) - Der Massenwasserfluss ist definiert als die Bewegungsgeschwindigkeit von Wasser über eine Oberfläche oder durch ein Medium.
Temperatur - (Gemessen in Kelvin) - Temperatur ist eine physikalische Größe, die die Eigenschaft von Hitze oder Kälte quantitativ ausdrückt.
Dicke der Membranschicht - (Gemessen in Meter) - Die Membranschichtdicke ist der Abstand zwischen den beiden Außenflächen einer Membran. Sie wird typischerweise in Nanometern (nm) gemessen, das sind Milliardstel Meter.
Membranwasserdiffusivität - (Gemessen in Quadratmeter pro Sekunde) - Die Wasserdiffusionsfähigkeit einer Membran ist die Geschwindigkeit, mit der Wassermoleküle durch eine Membran diffundieren. Sie wird typischerweise in Quadratmetern pro Sekunde (m^2/s) gemessen.
Membranwasserkonzentration - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Membranwasserkonzentration (MWC) ist die Wasserkonzentration in einer Membran. Sie wird typischerweise in Mol pro Kubikmeter (kg/m^3) gemessen.
Membrandruckabfall - (Gemessen in Pascal) - Der Membrandruckabfall ist der Druckunterschied zwischen Einlass und Auslass eines Membransystems, Gehäuses (Druckbehälters) oder Elements.
Osmotischer Druck - (Gemessen in Pascal) - Der osmotische Druck ist der Mindestdruck, der auf eine Lösung ausgeübt werden muss, um das Einströmen ihres reinen Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran zu verhindern.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Massenwasserfluss: 6.3E-05 Kilogramm pro Sekunde pro Quadratmeter --> 6.3E-05 Kilogramm pro Sekunde pro Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Temperatur: 298 Kelvin --> 298 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Dicke der Membranschicht: 1.3E-05 Meter --> 1.3E-05 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Membranwasserdiffusivität: 1.762E-10 Quadratmeter pro Sekunde --> 1.762E-10 Quadratmeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Membranwasserkonzentration: 156 Kilogramm pro Kubikmeter --> 156 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Membrandruckabfall: 81.32 Atmosphäre Technische --> 7974767.78 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Osmotischer Druck: 39.5 Atmosphäre Technische --> 3873626.75 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_l = (J_wm*[R]*T*l_m)/(D_w*C_w*(ΔP_atm-Δπ)) --> (6.3E-05*[R]*298*1.3E-05)/(1.762E-10*156*(7974767.78-3873626.75))

Auswerten ... ...

V_l = 1.80011041407572E-05

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.80011041407572E-05 Kubikmeter pro Mol -->0.0180011041407572 Kubikmeter pro Kilomol (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.0180011041407572 ≈ 0.018001 Kubikmeter pro Kilomol <-- Partielles Molvolumen

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Harter Kadam

Shri Guru Gobind Singhji Institut für Ingenieurwesen und Technologie (SGGS), Nanded

Harter Kadam hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Vaibhav Mishra

DJ Sanghvi Hochschule für Technik (DJSCE), Mumbai

Vaibhav Mishra hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner verifiziert!

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Massenkonzentration an der Membranoberfläche

Gehen Konzentration gelöster Stoffe an der Membranoberfläche = exp(Wasserfluss/Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche)/((Ablehnung gelöster Stoffe+(1-Ablehnung gelöster Stoffe)*exp(Wasserfluss/Stoffübergangskoeffizient an der Membranoberfläche)))*Massenkonzentration

Partielles Molvolumen von Wasser basierend auf dem Lösungsdiffusionsmodell

Gehen Partielles Molvolumen = (Massenwasserfluss*[R]*Temperatur*Dicke der Membranschicht)/(Membranwasserdiffusivität*Membranwasserkonzentration*(Membrandruckabfall-Osmotischer Druck))

Wasserdurchlässigkeit basierend auf dem anfänglichen Fluss

Gehen Wasserdurchlässigkeit durch Membran = Volumetrischer Wasserfluss durch die Membran/(Angewandte Druckantriebskraft*(1-(([R]*Temperatur*Molekulargewicht)/(Anfangsvolumen*Angewandte Druckantriebskraft))))

Dauer der Dialyse mit einem Hohlfaser-Hämodialysator

Gehen Zeitpunkt der Dialyse = (Blutvolumen/Volumenrate des Blutes)*ln(Anfangskonzentration im Blut/Endgültige Konzentration im Blut)*((1-(e^-Anzahl der Transfereinheiten))^-1)

Flüssigkeitsviskosität basierend auf der Hagen-Poiseuille-Gleichung

Gehen Flüssigkeitsviskosität = (Porendurchmesser^2*Membranporosität*Angewandte Druckantriebskraft)/(32*Fluss durch die Membran*Tortuosität*Membrandicke)

Hagen Poiseuille-basiertes Flussmittel zur Membrantrennung

Gehen Fluss durch die Membran = (Membranporosität*Porendurchmesser^2*Angewandte Druckantriebskraft)/(32*Flüssigkeitsviskosität*Tortuosität*Membrandicke)

Tortuositätsfaktor der Poren

Gehen Tortuosität = (Membranporosität*Porendurchmesser^2*Angewandte Druckantriebskraft)/(32*Flüssigkeitsviskosität*Fluss durch die Membran*Membrandicke)

Flüssigkeitsfluss durch Poren basierend auf dem Poiseuilles-Gesetz

Gehen Flüssigkeitsfluss durch Pore = ((pi*(Membranporendurchmesser)^4)/(128*Viskosität der Flüssigkeit*Länge der Pore))*Druckunterschied über die Pore

Druckunterschied über die Pore basierend auf dem Poiseuille-Gesetz

Gehen Druckunterschied über die Pore = (Flüssigkeitsfluss durch Pore*128*Viskosität der Flüssigkeit*Länge der Pore)/(pi*(Membranporendurchmesser)^(4))

Flüssigkeitsviskosität basierend auf dem Poiseuille-Gesetz

Gehen Viskosität der Flüssigkeit = (Druckunterschied über die Pore*pi*(Membranporendurchmesser)^(4))/(Flüssigkeitsfluss durch Pore*128*Länge der Pore)

Flüssigkeitsviskosität basierend auf dem Membranwiderstand

Gehen Flüssigkeitsviskosität = Angewandte Druckantriebskraft/(Membranströmungswiderstand der Flächeneinheit*Fluss durch die Membran)

Membranfluss basierend auf Widerstand

Gehen Fluss durch die Membran = Angewandte Druckantriebskraft/(Membranströmungswiderstand der Flächeneinheit*Flüssigkeitsviskosität)

Strömungswiderstand in Membranen

Gehen Membranströmungswiderstand der Flächeneinheit = Angewandte Druckantriebskraft/(Flüssigkeitsviskosität*Fluss durch die Membran)

Antriebskraft des angewandten Drucks basierend auf der Permeabilität der Membran

Gehen Angewandte Druckantriebskraft = Fluss durch die Membran/Wasserdurchlässigkeit durch Membran

Wasserdurchlässigkeit durch Membran

Gehen Wasserdurchlässigkeit durch Membran = Fluss durch die Membran/Angewandte Druckantriebskraft

Membranfluss basierend auf der Wasserdurchlässigkeit

Gehen Fluss durch die Membran = Wasserdurchlässigkeit durch Membran*Angewandter Druck

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