Calculadora Velocidad de salida dada la capacidad calorífica específica molar

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Teoría de los cohetes

✖La temperatura total es la suma de la temperatura estática y la temperatura dinámica.ⓘ Temperatura Total [T_tot]			+10% -10%
✖La capacidad calorífica específica molar a presión constante (de un gas) es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 mol del gas en 1 °C a presión constante.ⓘ Capacidad calorífica específica molar a presión constante [C_{p molar}]			+10% -10%
✖La presión de salida es la presión de los gases que salen de la boquilla del cohete.ⓘ Presión de salida [P_exit]			+10% -10%
✖La presión de la cámara es la cantidad de presión generada dentro de la cámara de combustión de un cohete.ⓘ Presión de la cámara [P_c]			+10% -10%
✖La relación de calor específico de un gas es la relación entre el calor específico del gas a presión constante y su calor específico a volumen constante.ⓘ Relación de calor específico [Y]			+10% -10%

✖La velocidad de salida es la velocidad a la que los gases de escape salen de la boquilla principal de un sistema de propulsión, como un cohete o un motor a reacción.ⓘ Velocidad de salida dada la capacidad calorífica específica molar [C_j]

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Fórmula

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Velocidad de salida dada la capacidad calorífica específica molar

Fórmula

`"C"_{"j"} = sqrt(2*"T"_{"tot"}*"C"_{"p molar"}*(1-("P"_{"exit"}/"P"_{"c"})^(1-1/"Y")))`

Ejemplo

`"207.6215m/s"=sqrt(2*"375K"*"122J/K*mol"*(1-("2.1MPa"/"20.1MPa")^(1-1/"1.392758")))`

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Velocidad de salida dada la capacidad calorífica específica molar Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Velocidad de salida = sqrt(2*Temperatura Total*Capacidad calorífica específica molar a presión constante*(1-(Presión de salida/Presión de la cámara)^(1-1/Relación de calor específico)))
C_j = sqrt(2*T_tot*C_{p molar}*(1-(P_exit/P_c)^(1-1/Y)))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 6 Variables

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)

Variables utilizadas

Velocidad de salida - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de salida es la velocidad a la que los gases de escape salen de la boquilla principal de un sistema de propulsión, como un cohete o un motor a reacción.
Temperatura Total - (Medido en Kelvin) - La temperatura total es la suma de la temperatura estática y la temperatura dinámica.
Capacidad calorífica específica molar a presión constante - (Medido en Joule por Kelvin por mol) - La capacidad calorífica específica molar a presión constante (de un gas) es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 mol del gas en 1 °C a presión constante.
Presión de salida - (Medido en Pascal) - La presión de salida es la presión de los gases que salen de la boquilla del cohete.
Presión de la cámara - (Medido en Pascal) - La presión de la cámara es la cantidad de presión generada dentro de la cámara de combustión de un cohete.
Relación de calor específico - La relación de calor específico de un gas es la relación entre el calor específico del gas a presión constante y su calor específico a volumen constante.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Temperatura Total: 375 Kelvin --> 375 Kelvin No se requiere conversión
Capacidad calorífica específica molar a presión constante: 122 Joule por Kelvin por mol --> 122 Joule por Kelvin por mol No se requiere conversión
Presión de salida: 2.1 megapascales --> 2100000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Presión de la cámara: 20.1 megapascales --> 20100000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Relación de calor específico: 1.392758 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

C_j = sqrt(2*T_tot*C_{p molar}*(1-(P_exit/P_c)^(1-1/Y))) --> sqrt(2*375*122*(1-(2100000/20100000)^(1-1/1.392758)))

Evaluar ... ...

C_j = 207.621467097229

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

207.621467097229 Metro por Segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

207.621467097229 ≈ 207.6215 Metro por Segundo <-- Velocidad de salida

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Shreyash

Instituto de Tecnología Rajiv Gandhi (RGIT), Bombay

¡Shreyash ha creado esta calculadora y 10+ más calculadoras!

Verificada por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha verificado esta calculadora y 2500+ más calculadoras!

< 14 Propulsión de cohetes Calculadoras

Caudal másico a través del motor

Vamos Tasa de flujo másico = Número de Mach*Área*Presión total*sqrt(Relación de calor específico*Masa molar/(Temperatura Total*[R]))*(1+(Relación de calor específico-1)*Número de Mach^2/2)^(-(Relación de calor específico+1)/(2*Relación de calor específico-2))

Relación de área compresible

Vamos Relación de área = ((Relación de calor específico+1)/2)^(-(Relación de calor específico+1)/(2*Relación de calor específico-2))*((1+(Relación de calor específico-1)/2*Número de Mach^2)^((Relación de calor específico+1)/(2*Relación de calor específico-2)))/Número de Mach

Velocidad de salida dada Masa molar

Vamos Velocidad de salida = sqrt(((2*Temperatura de la cámara*[R]*Relación de calor específico)/(Masa molar)/(Relación de calor específico-1))*(1-(Presión de salida/Presión de la cámara)^(1-1/Relación de calor específico)))

Velocidad de salida dada la capacidad calorífica específica molar

Vamos Velocidad de salida = sqrt(2*Temperatura Total*Capacidad calorífica específica molar a presión constante*(1-(Presión de salida/Presión de la cámara)^(1-1/Relación de calor específico)))

Presión de salida del cohete

Vamos Presión de salida = Presión de la cámara*((1+(Relación de calor específico-1)/2*Número de Mach^2)^-(Relación de calor específico/(Relación de calor específico-1)))

Velocidad de salida dado el número de Mach y la temperatura de salida

Vamos Velocidad de salida = Número de Mach*sqrt(Relación de calor específico*[R]/Masa molar*Temperatura de salida)

Temperatura de salida del cohete

Vamos Temperatura de salida = Temperatura de la cámara*(1+(Relación de calor específico-1)/2*Número de Mach^2)^-1

Potencia necesaria para producir la velocidad del chorro de escape dada la masa del cohete y la aceleración

Vamos Energía requerida = (masa de cohete*Aceleración*Velocidad de escape efectiva del cohete)/2

Impulso Total

Vamos impulso total = int(Empuje,x,Tiempo inicial,Tiempo final)

Potencia necesaria para producir la velocidad del chorro de escape

Vamos Energía requerida = 1/2*Tasa de flujo másico*Velocidad de salida^2

Empuje dado la velocidad de escape y el caudal másico

Vamos Empuje = Tasa de flujo másico*Velocidad de salida