Rayon de la bulle de vapeur en équilibre mécanique dans un liquide surchauffé Calculatrice

✖La tension superficielle est un mot lié à la surface du liquide. C'est une propriété physique des liquides, dans laquelle les molécules sont attirées de tous côtés.ⓘ Tension superficielle [σ]			+10% -10%
✖La température de saturation est la température à laquelle un liquide donné et sa vapeur ou un solide donné et sa vapeur peuvent coexister en équilibre, à une pression donnée.ⓘ Température de saturation [T_Sat]			+10% -10%
✖La pression du liquide surchauffé est la pression du liquide à une température comprise entre le point d'ébullition normal et la température critique.ⓘ Pression du liquide surchauffé [P_l]			+10% -10%
✖L'enthalpie de vaporisation d'un liquide est la quantité d'énergie qui doit être ajoutée à une substance liquide pour transformer une quantité de cette substance en gaz.ⓘ Enthalpie de vaporisation du liquide [L_v]			+10% -10%
✖La température du liquide surchauffé est un liquide qui a été chauffé au-dessus de son point d'ébullition, mais en augmentant la pression, il est toujours à l'état liquide.ⓘ Température du liquide surchauffé [T_l]			+10% -10%

✖Le rayon de la bulle de vapeur est le segment de ligne du centre à la circonférence.ⓘ Rayon de la bulle de vapeur en équilibre mécanique dans un liquide surchauffé [r]

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Formule

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Rayon de la bulle de vapeur en équilibre mécanique dans un liquide surchauffé

Formule

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

Exemple

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

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Rayon de la bulle de vapeur en équilibre mécanique dans un liquide surchauffé Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Rayon de la bulle de vapeur = (2*Tension superficielle*[R]*(Température de saturation^2))/(Pression du liquide surchauffé*Enthalpie de vaporisation du liquide*(Température du liquide surchauffé-Température de saturation))
r = (2*σ*[R]*(T_Sat^2))/(P_l*L_v*(T_l-T_Sat))
Cette formule utilise 1 Constantes, 6 Variables

Constantes utilisées

[R] - Constante du gaz universel Valeur prise comme 8.31446261815324

Variables utilisées

Rayon de la bulle de vapeur - (Mesuré en Mètre) - Le rayon de la bulle de vapeur est le segment de ligne du centre à la circonférence.
Tension superficielle - (Mesuré en Newton par mètre) - La tension superficielle est un mot lié à la surface du liquide. C'est une propriété physique des liquides, dans laquelle les molécules sont attirées de tous côtés.
Température de saturation - (Mesuré en Kelvin) - La température de saturation est la température à laquelle un liquide donné et sa vapeur ou un solide donné et sa vapeur peuvent coexister en équilibre, à une pression donnée.
Pression du liquide surchauffé - (Mesuré en Pascal) - La pression du liquide surchauffé est la pression du liquide à une température comprise entre le point d'ébullition normal et la température critique.
Enthalpie de vaporisation du liquide - (Mesuré en Joule par mole) - L'enthalpie de vaporisation d'un liquide est la quantité d'énergie qui doit être ajoutée à une substance liquide pour transformer une quantité de cette substance en gaz.
Température du liquide surchauffé - (Mesuré en Kelvin) - La température du liquide surchauffé est un liquide qui a été chauffé au-dessus de son point d'ébullition, mais en augmentant la pression, il est toujours à l'état liquide.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Tension superficielle: 72.75 Newton par mètre --> 72.75 Newton par mètre Aucune conversion requise
Température de saturation: 373 Kelvin --> 373 Kelvin Aucune conversion requise
Pression du liquide surchauffé: 200000 Pascal --> 200000 Pascal Aucune conversion requise
Enthalpie de vaporisation du liquide: 19 Joule par mole --> 19 Joule par mole Aucune conversion requise
Température du liquide surchauffé: 686 Kelvin --> 686 Kelvin Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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))

Évaluer ... ...

r = 0.141509927296916

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.141509927296916 Mètre --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.141509927296916 ≈ 0.14151 Mètre <-- Rayon de la bulle de vapeur

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Ayush goupta

École universitaire de technologie chimique-USCT (GGSIPU), New Delhi

Ayush goupta a créé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

Vérifié par Banerjee de Soupayan

Université nationale des sciences judiciaires (NUJS), Calcutta

Banerjee de Soupayan a validé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!

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Rayon de la bulle de vapeur en équilibre mécanique dans un liquide surchauffé

Aller Rayon de la bulle de vapeur = (2*Tension superficielle*[R]*(Température de saturation^2))/(Pression du liquide surchauffé*Enthalpie de vaporisation du liquide*(Température du liquide surchauffé-Température de saturation))

Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Aller Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement = (([Stefan-BoltZ]*Emissivité*(((Température de surface de la plaque)^4)-((Température de saturation)^4)))/(Température de surface de la plaque-Température de saturation))

Coefficient de transfert de chaleur total

Aller Coefficient de transfert de chaleur total = Coefficient de transfert de chaleur dans la région d'ébullition du film*((Coefficient de transfert de chaleur dans la région d'ébullition du film/Coefficient de transfert de chaleur)^(1/3))+Coefficient de transfert de chaleur par rayonnement

Flux de chaleur critique par Zuber

Aller Flux de chaleur critique = ((0.149*Enthalpie de vaporisation du liquide*Densité de vapeur)*(((Tension superficielle*[g])*(Densité du liquide-Densité de vapeur))/(Densité de vapeur^2))^(1/4))

Chaleur de vaporisation modifiée

Aller Chaleur de vaporisation modifiée = (La chaleur latente de vaporisation+(Chaleur spécifique de la vapeur d'eau)*((Température de surface de la plaque-Température de saturation)/2))

Coefficient de transfert de chaleur modifié sous l'influence de la pression

Aller Coefficient de transfert de chaleur à une certaine pression P = (Coefficient de transfert de chaleur à pression atmosphérique)*((Pression du système/Pression atmosphérique standard)^(0.4))

Corrélation pour le flux de chaleur proposée par Mostinski

Aller Coefficient de transfert de chaleur pour l'ébullition nucléée = 0.00341*(Pression critique^2.3)*(Excès de température dans l'ébullition nucléée^2.33)*(Pression réduite^0.566)

Coefficient de transfert de chaleur pour l'ébullition locale par convection forcée à l'intérieur des tubes verticaux

Aller Coefficient de transfert de chaleur pour la convection forcée = (2.54*((Température excessive)^3)*exp((Pression du système dans les tubes verticaux)/1.551))

Coefficient de transfert de chaleur compte tenu du nombre de Biot

Aller Coefficient de transfert de chaleur = (Numéro de Biot*Conductivité thermique)/Épaisseur du mur

Flux de chaleur à l'état d'ébullition entièrement développé pour des pressions plus élevées

Aller Taux de transfert de chaleur = 283.2*Zone*((Température excessive)^(3))*((Pression)^(4/3))

Température saturée donnée Excès de température

Aller Température de saturation = Température superficielle-Température excessive dans le transfert de chaleur

Température de surface donnée Surtempérature

Aller Température superficielle = Température de saturation+Température excessive dans le transfert de chaleur

Excès de température en ébullition

Aller Température excessive dans le transfert de chaleur = Température superficielle-Température de saturation

Flux de chaleur à l'état d'ébullition entièrement développé pour une pression jusqu'à 0,7 mégapascal

Aller Taux de transfert de chaleur = 2.253*Zone*((Température excessive)^(3.96))

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