Ringkasan Fluks Massa dan Molar
SUMMARY OF MASS AND MOLAR FLUXES
Dalam Bab 1 dan 9, kami memperkenalkan tensor fluks momentum gabungan dan vektor fluks energi gabungan e, yang kami anggap berguna dalam menyusun keseimbangan shell dan persamaan perubahan. Kami memberikan definisi yang sesuai di sini untuk vektor fluks massa dan molar. Kami menjumlahkan vektor fluks massa molekul dan vektor fluks massa konvektif untuk mendapatkan vektor fluks massa gabungan, dan serupa untuk vektor fluks molar gabungan:
Dalam tiga baris pertama Tabel 17.8-1, kami merangkum definisi fluks massa dan molar yang telah dibahas sejauh ini. Di kotak yang diarsir, kami juga memberikan definisi fluks jₐ* (fluks massa sehubungan dengan kecepatan rata-rata molar) dan Jₐ (fluks molar sehubungan dengan kecepatan rata-rata massa). Fluks “hibrida” ini seharusnya tidak digunakan.
Pada sisa Tabel 17.8-1, kami memberikan ringkasan hubungan berguna lainnya, seperti jumlah fluks dan interrelasi di antara fluks-fluks tersebut. Dengan menggunakan Eq. (j) dan (M), kami dapat menulis ulang Eq. 17.8-1 dan 17.8-2 sebagai:
Ketika disederhanakan untuk sistem biner, hubungan ini dapat digabungkan dengan Eq. 17.7-3 dan 17.7-4 untuk mendapatkan Eq. (C) dan (D) pada Tabel 17.8-2, yang merupakan bentuk ekuivalen dari hukum Fick (pertama). Bentuk yang diberikan dalam Eq. (E) dan (F) pada Tabel 17.8-2, dalam istilah kecepatan relatif spesies, menarik karena tidak melibatkan v maupun v̅.
Dalam Bab 18, kami akan menulis hukum Fick secara eksklusif dalam bentuk Eq. (D) dari Tabel 17.8-2. Bentuk inilah yang umumnya digunakan dalam teknik kimia. Dalam banyak masalah, ada sesuatu yang diketahui tentang hubungan antara Nₐ dan N, baik dari stoikiometri atau dari kondisi batas. Oleh karena itu, N dapat dihilangkan dari Eq. (D), memberikan hubungan langsung antara Nₐ dan Vxₐ untuk masalah tertentu.
Dalam s1.7, kami menunjukkan bahwa total fluks momentum molekul melalui suatu permukaan dengan orientasi n adalah vektor [n · m]. Dalam 9.7, kami menyebutkan kuantitas analog untuk fluks panas molekul—yakni, skalar (n · q). Kuantitas transportasi massa yang sebanding adalah skalar (n · jₐ) dan (n · Jₐ), yang memberikan total fluks massa dan molar melalui permukaan dengan orientasi n. Demikian pula, untuk fluks gabungan melalui permukaan dengan orientasi n, kita memiliki untuk momentum (n · o), untuk energi (n · e), dan untuk spesies (n · jₐ) dan (n · Jₐ).