Volumen molar parcial de agua según el modelo de difusión de solución Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Volumen molar parcial = (Flujo masivo de agua*[R]*Temperatura*Espesor de la capa de membrana)/(Difusividad del agua de membrana*Concentración de agua de membrana*(Caída de presión de la membrana-Presión osmótica))
Vl = (Jwm*[R]*T*lm)/(Dw*Cw*(ΔPatm-Δπ))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 8 Variables
Constantes utilizadas
[R] - constante universal de gas Valor tomado como 8.31446261815324
Variables utilizadas
Volumen molar parcial - (Medido en Metro cúbico por mol) - El volumen molar parcial de una sustancia en una mezcla es el cambio de volumen de la mezcla por mol de esa sustancia agregada, a temperatura y presión constantes.
Flujo masivo de agua - (Medido en Kilogramo por segundo por metro cuadrado) - El flujo masivo de agua se define como la velocidad de movimiento del agua a través de una superficie o a través de un medio.
Temperatura - (Medido en Kelvin) - La temperatura es una cantidad física que expresa cuantitativamente el atributo de calor o frío.
Espesor de la capa de membrana - (Medido en Metro) - El espesor de la capa de membrana es la distancia entre las dos superficies exteriores de una membrana. Normalmente se mide en nanómetros (nm), que son milmillonésimas de metro.
Difusividad del agua de membrana - (Medido en Metro cuadrado por segundo) - La difusividad del agua de la membrana es la velocidad a la que las moléculas de agua se difunden a través de una membrana. Normalmente se mide en metros cuadrados por segundo (m^2/s).
Concentración de agua de membrana - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La concentración de agua de membrana (MWC) es la concentración de agua en una membrana. Normalmente se mide en moles por metro cúbico (kg/m^3).
Caída de presión de la membrana - (Medido en Pascal) - La caída de presión de la membrana es la diferencia de presión entre la entrada y la salida de un sistema, carcasa (recipiente a presión) o elemento de membrana.
Presión osmótica - (Medido en Pascal) - La presión osmótica es la presión mínima que se debe aplicar a una solución para evitar el flujo hacia adentro de su solvente puro a través de una membrana semipermeable.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Flujo masivo de agua: 6.3E-05 Kilogramo por segundo por metro cuadrado --> 6.3E-05 Kilogramo por segundo por metro cuadrado No se requiere conversión
Temperatura: 298 Kelvin --> 298 Kelvin No se requiere conversión
Espesor de la capa de membrana: 1.3E-05 Metro --> 1.3E-05 Metro No se requiere conversión
Difusividad del agua de membrana: 1.762E-10 Metro cuadrado por segundo --> 1.762E-10 Metro cuadrado por segundo No se requiere conversión
Concentración de agua de membrana: 156 Kilogramo por metro cúbico --> 156 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Caída de presión de la membrana: 81.32 Ambiente Técnico --> 7974767.78 Pascal (Verifique la conversión ​aquí)
Presión osmótica: 39.5 Ambiente Técnico --> 3873626.75 Pascal (Verifique la conversión ​aquí)
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Vl = (Jwm*[R]*T*lm)/(Dw*Cw*(ΔPatm-Δπ)) --> (6.3E-05*[R]*298*1.3E-05)/(1.762E-10*156*(7974767.78-3873626.75))
Evaluar ... ...
Vl = 1.80011041407572E-05
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
1.80011041407572E-05 Metro cúbico por mol -->0.0180011041407572 Metro cúbico por kilomol (Verifique la conversión ​aquí)
RESPUESTA FINAL
0.0180011041407572 0.018001 Metro cúbico por kilomol <-- Volumen molar parcial
(Cálculo completado en 00.020 segundos)

Créditos

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Creado por Kadam duro
Instituto de Ingeniería y Tecnología Shri Guru Gobind Singhji (SGG), Nanded
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Verificada por Vaibhav Mishra
Escuela de Ingeniería DJ Sanghvi (DJSCE), Bombay
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16 Conceptos básicos de los procesos de separación de membranas Calculadoras

Concentración de masa en la superficie de la membrana
​ Vamos Concentración de soluto en la superficie de la membrana = exp(Flujo de agua/Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana)/((Rechazo de soluto+(1-Rechazo de soluto)*exp(Flujo de agua/Coeficiente de transferencia de masa en la superficie de la membrana)))*Concentración a granel
Volumen molar parcial de agua según el modelo de difusión de solución
​ Vamos Volumen molar parcial = (Flujo masivo de agua*[R]*Temperatura*Espesor de la capa de membrana)/(Difusividad del agua de membrana*Concentración de agua de membrana*(Caída de presión de la membrana-Presión osmótica))
Permeabilidad al agua basada en el flujo inicial
​ Vamos Permeabilidad al agua a través de membrana = Flujo volumétrico de agua a través de la membrana/(Fuerza impulsora de presión aplicada*(1-(([R]*Temperatura*Peso molecular)/(Volumen inicial*Fuerza impulsora de presión aplicada))))
Tiempo de diálisis mediante hemodializador de fibra hueca
​ Vamos Tiempo de diálisis = (Volumen de sangre/Tasa volumétrica de sangre)*ln(Concentración inicial en sangre/Concentración final en sangre)*((1-(e^-No de Unidades de Transferencia))^-1)
Fundente basado en Hagen Poiseuille para separación de membranas
​ Vamos Flujo a través de la membrana = (Porosidad de la membrana*Diámetro de poro^2*Fuerza impulsora de presión aplicada)/(32*Viscosidad líquida*Tortuosidad*Espesor de la membrana)
Viscosidad del líquido basada en la ecuación de Hagen Poiseuille
​ Vamos Viscosidad líquida = (Diámetro de poro^2*Porosidad de la membrana*Fuerza impulsora de presión aplicada)/(32*Flujo a través de la membrana*Tortuosidad*Espesor de la membrana)
Factor de tortuosidad de los poros
​ Vamos Tortuosidad = (Porosidad de la membrana*Diámetro de poro^2*Fuerza impulsora de presión aplicada)/(32*Viscosidad líquida*Flujo a través de la membrana*Espesor de la membrana)
Diferencia de presión a través de los poros basada en la ley de Poiseuille
​ Vamos Diferencia de presión a través de los poros = (Flujo de líquido a través de los poros*128*Viscosidad del líquido*Longitud del poro)/(pi*(Diámetro de poro de la membrana)^(4))
Flujo de líquido a través de los poros según la ley de Poiseuilles
​ Vamos Flujo de líquido a través de los poros = ((pi*(Diámetro de poro de la membrana)^4)/(128*Viscosidad del líquido*Longitud del poro))*Diferencia de presión a través de los poros
Viscosidad del líquido basada en la ley de Poiseuille
​ Vamos Viscosidad del líquido = (Diferencia de presión a través de los poros*pi*(Diámetro de poro de la membrana)^(4))/(Flujo de líquido a través de los poros*128*Longitud del poro)
Viscosidad del líquido basada en la resistencia de la membrana
​ Vamos Viscosidad líquida = Fuerza impulsora de presión aplicada/(Resistencia al flujo de membrana del área unitaria*Flujo a través de la membrana)
Flujo de membrana basado en la resistencia
​ Vamos Flujo a través de la membrana = Fuerza impulsora de presión aplicada/(Resistencia al flujo de membrana del área unitaria*Viscosidad líquida)
Resistencia al flujo en membranas
​ Vamos Resistencia al flujo de membrana del área unitaria = Fuerza impulsora de presión aplicada/(Viscosidad líquida*Flujo a través de la membrana)
Fuerza impulsora de presión aplicada basada en la permeabilidad de la membrana
​ Vamos Fuerza impulsora de presión aplicada = Flujo a través de la membrana/Permeabilidad al agua a través de membrana
Permeabilidad al agua a través de membrana
​ Vamos Permeabilidad al agua a través de membrana = Flujo a través de la membrana/Fuerza impulsora de presión aplicada
Flujo de membrana basado en la permeabilidad al agua
​ Vamos Flujo a través de la membrana = Permeabilidad al agua a través de membrana*Presión aplicada

Volumen molar parcial de agua según el modelo de difusión de solución Fórmula

Volumen molar parcial = (Flujo masivo de agua*[R]*Temperatura*Espesor de la capa de membrana)/(Difusividad del agua de membrana*Concentración de agua de membrana*(Caída de presión de la membrana-Presión osmótica))
Vl = (Jwm*[R]*T*lm)/(Dw*Cw*(ΔPatm-Δπ))
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