Hmotnostní bilance v mechanice
24 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Jaký je význam hustoty v souvislosti s hmotností směsi?

  • Hustota ovlivňuje pouze rychlost chemických reakcí.
  • Hustota je synonymem pro koncentraci. (correct)
  • Hustota určuje objemovou rozloženost složek.
  • Hustota je konstantní v celém objemu směsi.

    • Jaké mechanizmy přenosu hmotnosti byly uvedeny?

  • Mikroskopický tok a druhotné difúze.
  • Konvekce a chemické reakce.
  • Sublimace a konvekce.
  • Difúze a turbulentní přenos. (correct)

    • Co charakterizuje lokální konvektivní tok složky k?

  • Je vždy stejný jako průměrná rychlost směsi.
  • Může se lišit velikostí a směrem od celkové konvekce. (correct)
  • Je nezávislý na rychlosti směsi.
  • Závisí pouze na prostoru, kde se nachází.

    • Jaký je vztah mezi chemickými reakcemi a bilancí hmotnosti?

    <p>Chemické reakce mohou měnit množství hmoty v systému. (A)</p> Signup and view all the answers

    Jaké je použití stechiometrických koeficientů v souvislosti s hmotnostní bilancí?

    <p>Umožňují výpočet produkce jednotlivých složek. (B)</p> Signup and view all the answers

    Jak se definuje hmotnostní zlomek?

    <p>Jako poměr hmotnosti složky k celkové hmotnosti směsi. (C)</p> Signup and view all the answers

    Jaké jsou podmínky pro difúzi hmoty?

    <p>Musi existovat hustotní gradient. (A)</p> Signup and view all the answers

    Jak se chovají částice v izotropní homogenní směsi bez vnějšího silového působení?

    <p>Probíhá v ní koncentrační difúze. (D)</p> Signup and view all the answers

    Jaký je význam pojmu efektivní difúzní koeficient v kontextu difúze?

    <p>Představuje schopnost látky pronikat do jiných látek. (A)</p> Signup and view all the answers

    Jaký vztah je uveden pro jednosměrnou difúzi v kontextu koncentrace?

    <p>Koncentrace se mění podle prvního Fickova zákona. (A)</p> Signup and view all the answers

    Jaké jsou předpoklady pro bilanci A až D?

    <p>Nesmí zahrnovat první a poslední člen. (B)</p> Signup and view all the answers

    Co je podmínkou pro konvektivní přenos hmotnosti?

    <p>Musí existovat vztah mezi povrchovým tokem a okolní koncentrací. (D)</p> Signup and view all the answers

    Jaký je základní princip molekulárního přenosu hmotnosti?

    <p>Probíhá pouze díky difúzním pohybům složek. (B)</p> Signup and view all the answers

    Který z uvedených příkladů představuje neustálený proces?

    <p>Difúze z konstantního zdroje. (D)</p> Signup and view all the answers

    Jaké jsou klíčové proměnné v rovnici pro jednosměrnou difúzi?

    <p>Soustředění a vzdálenost. (B)</p> Signup and view all the answers

    Jaké metody se obvykle používají pro řešení neanalytických problémů v difuzi?

    <p>Numerické metody. (D)</p> Signup and view all the answers

    Jaký je vztah mezi difúzními toky a hnacími silami v systému ?

    <p>Difúzní toky jsou přímo ovlivněny hnacími silami. (A)</p> Signup and view all the answers

    Co platí pro parciální specifický objem k-té složky v nestlačitelné směsi?

    <p>Je stejný jako specifický objem směsi. (D)</p> Signup and view all the answers

    Jaký typ okrajové podmínky je nejčastěji používaný na povrchu tělesa?

    <p>Koncentrace je konstantní. (B)</p> Signup and view all the answers

    Jaké jsou počáteční podmínky pro koncentrační pole při t = 0?

    <p>Wk = wk,0 (x, y, z, 0). (B)</p> Signup and view all the answers

    Jaký je počet okrajových podmínek pro jednosměrnou úlohu?

    <ol start="2"> <li>(D)</li> </ol> Signup and view all the answers

    Jaký je nejčastější typ úlohy týkající se difúze?

    <p>Nulová konvekce. (C)</p> Signup and view all the answers

    Co se děje, když je směs reaktivní podle dosavadních odvozeních?

    <p>Vyjadřování koncentrace se nemění. (D)</p> Signup and view all the answers

    Jakou roli hraje konvekce v bilanci hmotnosti?

    <p>Zvyšuje komplexnost úlohy. (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Bilance hmotnosti

    Rovnice kontinuity popisující zachování hmotnosti v systému, bere v úvahu konvekci a chemické reakce.

    Konvekce

    Přenos hmotnosti v systému spojený s pohybem samotné směsi.

    Difúzní tok

    Tok hmotnosti uvnitř systému, který není způsoben pohybem celku, ale jinými silami.

    Chemická reakce

    Proces, který mění složení systému a ovlivňuje hmotnost jednotlivých složek.

    Signup and view all the flashcards

    Molární koncentrace

    Počet molů látky na objem.

    Signup and view all the flashcards

    Hmotnostní zlomek

    Poměr hmotnosti složky ke hmotnosti celé směsi.

    Signup and view all the flashcards

    Barycentrická rychlost

    Rychlost centra hmotnosti systému.

    Signup and view all the flashcards

    Difúze

    Molekulový přenos hmoty způsobený gradienty.

    Signup and view all the flashcards

    Molární rychlost

    Množství látky, která projde určitým průřezovým profilem za jednotku času.

    Signup and view all the flashcards

    Řešení (difúze)

    Vyjádření vztahu mezi difúzními toky a hnacími silami.

    Signup and view all the flashcards

    Fickův zákon (zobecněný)

    Zobecněná rovnice pro přenos hmotnosti v binární směsi, kde hustota, rychlost a koncentrace nejsou konstantní.

    Signup and view all the flashcards

    Nestlačitelná směs

    Směs, jejíž objem se nemění s tlakem nebo teplotou.

    Signup and view all the flashcards

    Počáteční podmínka (difúze)

    Informace o koncentračním poli ve směsi v počátečním čase.

    Signup and view all the flashcards

    Stacionární koncentrační pole

    Koncentrace v směsi se nemění s časem.

    Signup and view all the flashcards

    Okrajové podmínky (difúze)

    Hodnoty koncentrace na hranicích systému (např. povrch), které jsou nutné pro řešení difúzních rovnic.

    Signup and view all the flashcards

    Molekulární přenos

    Přenos hmotnosti bez vlivu konvekce, pouze difúzní pohyb složek směsi

    Signup and view all the flashcards

    Konvektivní přenos

    Přenos hmotnosti spojený s pohybem celé směsi

    Signup and view all the flashcards

    Difúzní koeficient (D)

    Míra rychlosti difúze, udává, jak rychle se látka šíří v daném prostředí

    Signup and view all the flashcards

    Efektivní difúzní koeficient (Def)

    Upravený difúzní koeficient zohledňující vliv chemické reakce

    Signup and view all the flashcards

    Okamžitá lokální rovnováha

    Předpoklad, že chemická reakce probíhá tak rychle, že je neustále v rovnováze

    Signup and view all the flashcards

    Jednosměrná difúze

    Difúze probíhající jedním směrem, například z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací

    Signup and view all the flashcards

    Neustálený difúzní proces

    Difúze, u které se koncentrace látky v čase mění

    Signup and view all the flashcards

    Study Notes

    Sdílení hmotnosti

    • Základní rovnice (bilance): rovnice kontinuity (RK)
    • др/Ət + div pv = 0 - zachycuje bilanci hmotnosti
    • Tato bilance nezahrnuje chemické reakce s přeměnou hmotnosti v systému
    • Uvažujme systém s konstantním objemem, povrchem a několika složkami a reakcemi (n složek, r reakcí)
    • Každé parciální kontinuum (složka směsi) zaujímá celý objem a má hmotnost (mk)
    • Hustota (potom) p = ∑mₖ/V je reprezentována součtem koncentrací jednotlivých složek
    • Přírůstek hmotnosti složky k v objemu: dmₖ = d(pₖdV) /dt = -[pₖ v ∂V/∂t + ∑ ∂(Ukᵢⱼ)∂V/∂t]
    • Konvekce přes plochu: ∑(Ukᵢⱼ) = produkce k-té složky v jednotkovém objemu j-tou reakcí
    • Stechiometrické koeficienty pro složku k
    • Součet pro celé kontinuum: ΣΣ = 0 (chem. reakce)

    Lokální hmotnostní konvektivní tok

    • Tok složky k vzhledem k pevné souřadné soustavě (E)

    Difúzní rychlost

    • Pohyby uvnitř systému: toky hmotnosti popsané v souřadnicích pohybujícími se rychlostí těžiště (difúzní toky)
    • div ∑ PkVk = div jk + div prvk

    Mechanismy přenosu hmotnosti

    • Difúze: molekulární přenos (podmínkou je gradient)
    • Konvekce: objemový tok (pohyb směsi jako celku) – probíhá v rychlostním poli (nucená a přirozená)
    • Turbulentní přenos

    Hmotnostní zlomek

    • Definice Wk = pₖ/ρ
    • Bilance DWₖ/Dt = -div(jk) + ∑ Ukᵢⱼ
    • Řešení zahrnuje difúzní toky a bilance

    Fickův zákon

    • Izotropní homogenní směs bez vnějších sil, bez konvekce i reakce: jk = Dk grad wk - Dk grad T - Dk grad p
    • Ck-objemový podíl; Ck = Pk/ρ
    • ck-molární koncentrace; ck = Pk/Mk
    • xk - molární zlomek

    Další bilance a okrajové podmínky

    • p = ρ, a pro nestlačitelnou směs, ∂p/∂t = 0
    • Bilance hmotnosti: rovnice kontinuity (RK)
    • Počáteční a okrajové podmínky, typicky pro stacionární a ustálené procesy

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Sdílení hmotnosti PDF

    Description

    Tento kvíz se zaměřuje na základní koncepty hmotnostní bilance a kontinuity v mechanice. Prozkoumáte rovnice a principy, které řídí pohyb hmoty a její distribuci v systému. Zvláštní důraz je kladen na konvekci a difúzní rychlosti.

    More Like This

    Chemical Reactions and Mass Balance
    5 questions

    Chemical Reactions and Mass Balance

    ColorfulCantor avatar
    ColorfulCantor
    Balance de Masa en Ingeniería
    10 questions

    Balance de Masa en Ingeniería

    InfluentialNobility avatar
    InfluentialNobility
    Unidad 1: Balance de Masa
    22 questions

    Unidad 1: Balance de Masa

    PalatialSasquatch avatar
    PalatialSasquatch
    Unidad 1: Balance de Masa
    35 questions

    Unidad 1: Balance de Masa

    PalatialSasquatch avatar
    PalatialSasquatch
    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser