Le rayon de Stokes est une mesure de la taille d'une particule sphérique dans un fluide, basée sur sa vitesse terminale dans le fluide. Il est particulièrement utile dans des domaines tels que la biologie, la chimie et la dynamique des fluides pour comprendre le comportement et les interactions des particules.
Laits en poudre
Le rayon de Stokes (rrr) peut être calculé à l'aide de la formule :
r=9⋅η⋅v2⋅g⋅(ρp−ρf)r = \sqrt{\frac{9 \cdot \eta \cdot v}{2 \cdot g \cdot (\rho_p – \rho_f)}}r= 2⋅g⋅(ρp−ρf)9⋅η⋅v
où:
- rrr est le rayon de Stokes (mètres)
- η\etaη est la viscosité du fluide (Pa·s)
- vvv est la vitesse terminale de la particule (m/s)
- ggg est l'accélération due à la gravité (9.81 m/s²)
- ρp\rho_pρp est la densité de la particule (kg/m³)
- ρf\rho_fρf est la densité du fluide (kg/m³)
UTILISATION
Pour utiliser le calculateur de rayon Stokes :
- Entrez la viscosité du fluide en Pascal-secondes (Pa·s).
- Entrez la vitesse terminale de la particule en mètres par seconde (m/s).
- Entrez la différence de densité entre la particule et le fluide en kilogrammes par mètre cube (kg/m³).
- Cliquez sur le bouton "Calculer".
- Le rayon de Stokes de la particule sera calculé et affiché en mètres (m).
Exemple
Supposons que nous ayons une particule dans un fluide ayant les propriétés suivantes :
- Viscosité = 0.002 Pa·s
- Vitesse terminale = 0.1 m/s
- Différence de densité = 50 kg/m³
À l'aide de la calculatrice :
- Entrez 0.002 pour la viscosité.
- Entrez 0.1 pour la vitesse terminale.
- Entrez 50 pour la différence de densité.
- Cliquez sur « Calculer ».
- Le rayon de Stokes sera calculé comme étant d'environ 0.018 mètre.
FAQs
- Quel est le rayon de Stokes ?
- Le rayon de Stokes est le rayon d'une particule sphérique dans un fluide, calculé en fonction de sa vitesse terminale et des propriétés du fluide.
- Pourquoi le rayon de Stokes est-il important ?
- Il permet de déterminer la taille des particules en suspension et de comprendre leur comportement dans les fluides.
- Le rayon de Stokes peut-il être utilisé pour des particules non sphériques ?
- La formule du rayon de Stokes suppose des particules sphériques. Pour les particules non sphériques, différents calculs ou modèles peuvent être nécessaires.
- Quelles sont les unités du rayon de Stokes ?
- Le rayon de Stokes est mesuré en mètres (m).
- Comment la différence de densité affecte-t-elle le rayon de Stokes ?
- Une plus grande différence de densité entre la particule et le fluide entraîne un rayon de Stokes plus grand.
- Le rayon de Stokes est-il le même que le rayon hydrodynamique ?
- Non, ils sont différents. Le rayon hydrodynamique prend en compte la taille globale de la diffusion d'une particule dans un fluide, tandis que le rayon de Stokes calcule spécifiquement la taille en fonction de la vitesse terminale.
- Le rayon de Stokes peut-il être utilisé en sciences biologiques ?
- Oui, il est couramment utilisé pour déterminer la taille des macromolécules et des particules dans les fluides biologiques.
- Quelle est l’importance de la vitesse terminale dans le calcul du rayon de Stokes ?
- La vitesse terminale indique la vitesse à laquelle une particule tombe dans un fluide sous gravité, cruciale pour déterminer son rayon de Stokes.
- Le calculateur prend-il en compte tous les facteurs influençant la taille des particules dans les fluides ?
- La calculatrice se concentre sur les paramètres de base requis pour le calcul du rayon de Stokes. Pour des applications spécifiques, des facteurs supplémentaires peuvent devoir être pris en compte.
- Le rayon de Stokes peut-il être mesuré expérimentalement ?
- Oui, les méthodes expérimentales consistent à observer le comportement des particules dans un écoulement de fluide et à le relier à leurs propriétés et vitesses terminales.
Conclusion
Le calculateur de rayon Stokes fournit une méthode simple pour déterminer la taille des particules dans les fluides en fonction de leurs vitesses terminales et de leurs propriétés fluides. En utilisant la formule et en saisissant les données pertinentes, les utilisateurs peuvent obtenir rapidement le rayon de Stokes, facilitant ainsi la recherche et l'analyse dans diverses disciplines scientifiques.