Calculadora Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado

✖La tensión superficial es una palabra que está ligada a la superficie del líquido. Es una propiedad física de los líquidos, en la que las moléculas son atraídas por todos lados.ⓘ Tensión superficial [σ]			+10% -10%
✖La temperatura de saturación es la temperatura a la cual un líquido dado y su vapor o un sólido dado y su vapor pueden coexistir en equilibrio, a una presión dada.ⓘ Temperatura de saturación [T_Sat]			+10% -10%
✖La presión del líquido sobrecalentado es la presión del líquido a una temperatura entre el punto de ebullición normal y la temperatura crítica.ⓘ Presión de líquido sobrecalentado [P_l]			+10% -10%
✖La entalpía de vaporización de líquido es la cantidad de energía que debe agregarse a una sustancia líquida para transformar una cantidad de esa sustancia en un gas.ⓘ Entalpía de vaporización de líquido [L_v]			+10% -10%
✖La temperatura del líquido sobrecalentado es un líquido que se ha calentado por encima de su punto de ebullición, pero al aumentar la presión, todavía se encuentra en estado líquido.ⓘ Temperatura del líquido sobrecalentado [T_l]			+10% -10%

✖El radio de la burbuja de vapor es el segmento de línea desde el centro hasta la circunferencia.ⓘ Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado [r]

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Fórmula

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Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado

Fórmula

`"r" = (2*"σ"*"[R]"*("T"_{"Sat"}^2))/("P"_{"l"}*"L"_{"v"}*("T"_{"l"}-"T"_{"Sat"}))`

Ejemplo

`"0.14151m"=(2*"72.75N/m"*"[R]"*(("373K")^2))/("200000Pa"*"19J/mol"*("686K"-"373K"))`

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Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Radio de la burbuja de vapor = (2*Tensión superficial*[R]*(Temperatura de saturación^2))/(Presión de líquido sobrecalentado*Entalpía de vaporización de líquido*(Temperatura del líquido sobrecalentado-Temperatura de saturación))
r = (2*σ*[R]*(T_Sat^2))/(P_l*L_v*(T_l-T_Sat))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 6 Variables

Constantes utilizadas

[R] - constante universal de gas Valor tomado como 8.31446261815324

Variables utilizadas

Radio de la burbuja de vapor - (Medido en Metro) - El radio de la burbuja de vapor es el segmento de línea desde el centro hasta la circunferencia.
Tensión superficial - (Medido en Newton por metro) - La tensión superficial es una palabra que está ligada a la superficie del líquido. Es una propiedad física de los líquidos, en la que las moléculas son atraídas por todos lados.
Temperatura de saturación - (Medido en Kelvin) - La temperatura de saturación es la temperatura a la cual un líquido dado y su vapor o un sólido dado y su vapor pueden coexistir en equilibrio, a una presión dada.
Presión de líquido sobrecalentado - (Medido en Pascal) - La presión del líquido sobrecalentado es la presión del líquido a una temperatura entre el punto de ebullición normal y la temperatura crítica.
Entalpía de vaporización de líquido - (Medido en Joule por mole) - La entalpía de vaporización de líquido es la cantidad de energía que debe agregarse a una sustancia líquida para transformar una cantidad de esa sustancia en un gas.
Temperatura del líquido sobrecalentado - (Medido en Kelvin) - La temperatura del líquido sobrecalentado es un líquido que se ha calentado por encima de su punto de ebullición, pero al aumentar la presión, todavía se encuentra en estado líquido.

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

Tensión superficial: 72.75 Newton por metro --> 72.75 Newton por metro No se requiere conversión
Temperatura de saturación: 373 Kelvin --> 373 Kelvin No se requiere conversión
Presión de líquido sobrecalentado: 200000 Pascal --> 200000 Pascal No se requiere conversión
Entalpía de vaporización de líquido: 19 Joule por mole --> 19 Joule por mole No se requiere conversión
Temperatura del líquido sobrecalentado: 686 Kelvin --> 686 Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

r = (2*σ*[R]*(T_Sat^2))/(P_l*L_v*(T_l-T_Sat)) --> (2*72.75*[R]*(373^2))/(200000*19*(686-373))

Evaluar ... ...

r = 0.141509927296916

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.141509927296916 Metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.141509927296916 ≈ 0.14151 Metro <-- Radio de la burbuja de vapor

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Ayush Gupta

Escuela Universitaria de Tecnología Química-USCT (GGSIPU), Nueva Delhi

¡Ayush Gupta ha creado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

Verificada por Soupayan banerjee

Universidad Nacional de Ciencias Judiciales (NUJS), Calcuta

¡Soupayan banerjee ha verificado esta calculadora y 800+ más calculadoras!

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Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado

Vamos Radio de la burbuja de vapor = (2*Tensión superficial*[R]*(Temperatura de saturación^2))/(Presión de líquido sobrecalentado*Entalpía de vaporización de líquido*(Temperatura del líquido sobrecalentado-Temperatura de saturación))

Coeficiente de transferencia de calor total

Vamos Coeficiente de transferencia de calor total = Coeficiente de transferencia de calor en la región de ebullición de la película*((Coeficiente de transferencia de calor en la región de ebullición de la película/Coeficiente de transferencia de calor)^(1/3))+Coeficiente de transferencia de calor por radiación

Coeficiente de transferencia de calor por radiación

Vamos Coeficiente de transferencia de calor por radiación = (([Stefan-BoltZ]*emisividad*(((Temperatura de la superficie de la placa)^4)-((Temperatura de saturación)^4)))/(Temperatura de la superficie de la placa-Temperatura de saturación))

Flujo de calor crítico de Zuber

Vamos Flujo de calor crítico = ((0.149*Entalpía de vaporización de líquido*Densidad de vapor)*(((Tensión superficial*[g])*(Densidad del líquido-Densidad de vapor))/(Densidad de vapor^2))^(1/4))

Calor de vaporización modificado

Vamos Calor de vaporización modificado = (Calor latente de vaporización+(Calor específico del vapor de agua)*((Temperatura de la superficie de la placa-Temperatura de saturación)/2))

Coeficiente de transferencia de calor modificado bajo la influencia de la presión

Vamos Coeficiente de transferencia de calor a cierta presión P = (Coeficiente de transferencia de calor a presión atmosférica)*((Presión del sistema/Presión atmosférica estándar)^(0.4))

Correlación para flujo de calor propuesta por Mostinski

Vamos Coeficiente de transferencia de calor para ebullición de nucleados = 0.00341*(Presión crítica^2.3)*(Exceso de temperatura en ebullición de nucleados^2.33)*(Presión reducida^0.566)

Coeficiente de transferencia de calor para ebullición local por convección forzada dentro de tubos verticales

Vamos Coeficiente de transferencia de calor por convección forzada = (2.54*((Exceso de temperatura)^3)*exp((Sistema de Presión en Tubos Verticales)/1.551))

Coeficiente de transferencia de calor dado el número de Biot

Vamos Coeficiente de transferencia de calor = (Número de biota*Conductividad térmica)/Espesor de la pared

Flujo de calor en estado de ebullición completamente desarrollado para presiones más altas

Vamos Tasa de transferencia de calor = 283.2*Área*((Exceso de temperatura)^(3))*((Presión)^(4/3))

Temperatura de la superficie dado el exceso de temperatura

Vamos Temperatura de la superficie = Temperatura de saturación+Exceso de temperatura en la transferencia de calor

Temperatura saturada dado exceso de temperatura

Vamos Temperatura de saturación = Temperatura de la superficie-Exceso de temperatura en la transferencia de calor

Exceso de temperatura en ebullición

Vamos Exceso de temperatura en la transferencia de calor = Temperatura de la superficie-Temperatura de saturación

Flujo de calor en estado de ebullición completamente desarrollado para presiones de hasta 0,7 megapascales

Vamos Tasa de transferencia de calor = 2.253*Área*((Exceso de temperatura)^(3.96))

Radio de la burbuja de vapor en equilibrio mecánico en líquido sobrecalentado Fórmula

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