Solultions For Chemical Engineering Fluid Mechanics 3rd Edition by Ron Darby, Raj P. Chhabra.
ISBN: 9781032339771
Chemical Engineering Fluid Mechanics 3e solutions manual
SOLUTIONS MANUAL FOR
CHEMICAL
ENGINEERING FLUID
MECHANICS
by
Ron Darby
Raj P. Chhabra
, SOLUTIONS MANUAL FOR
CHEMICAL
ENGINEERING FLUID
MECHANICS
by
Ron Darby
Raj P. Chhabra
, Chapter 1
1-1 Write equations that define each of the following laws: Fick’s, Fourier’s, Newton’s, and
Ohm’s. What is the conserved quantity in each of these laws? Can you represent all of these
laws by one general expression? If so, does this mean that all of the processes represented by
these laws are always analogous? If they aren’t, why not?
Solution:
dCA
(a) Fick: 1 − D: n Ay = -DAB , 3 − D : n A = -DAB∇CA
dy
d ( ρCv T ) dT
Fourier: 1 − D : q y = -α = -k , 3- D : q = -k∇T
dy dy
k
α= = Thermal Diffusivity
ρCv
d ( ρv x )
Newton: 1 − D: (τ )
yx m = -ν
dy
dv
dy
(
= -µ x , 3- D: τ m = -µ ∇v + ( ∇v )
+
)
ν = Kinematic viscosity
(3–D form is not analogous to other laws)
de
Ohm: 1 − D : i y = -k e , 3- D : i = -k e∇e
dy
(b) What is the conserved quantity?
Fick: Mass of species A
Fourier: Heat
Newton: x-momentum
Ohm: Charge
dCQ
(c) General Expression: Q y = -k T applies to 1- D forms of all laws
dy
3 − D : Q = -k T ∇CQ applies to all except momentum
d) All but momentum equations are analogous. (in 3–D)
1
, 1-2 The general conservation law for any conserved quantity Q can be written in the form of
Eq. (1-12). We have said that this law can also be applied to ‘‘dollars’’ as the conserved
quantity Q. If the ‘‘system’’ is your bank account,
(a) Identify specific ‘‘rate in,’’ ‘‘rate out,’’ and ‘‘rate of accumulation’’ terms in this
equation relative to the system (i.e., each term corresponds to the rate at which dollars
are moving into or out of your account).
(b) Identify one or more ‘‘driving force’’ effects that are responsible for the magnitude of
each of these rate terms, i.e., things that influence how fast the dollars go in or out. Use
this to define corresponding ‘‘transport constants’’ for each ‘‘in’’ and ‘‘out’’ term
relative to the appropriate ‘‘driving force’’ for each term.
Solution:
Bank
Σ($)in Σ($)out
Balance:
Rate of Rate of Rate of Rate of
∑ − + =
$in $ out Generation of $ Accumulation of $
Rate of
∑ = Paycheck + Gifts + Investment Income + ....
$in
Rate of
∑ = School + Rent + Food + Transport + Clothing + Entertainment + ...
$ out
Rate of
∑ Genetation of $ = Interest ( This can also be considered a "Rate in " term )
Rate of X = k x ⋅ ( DF ) x , DF = driving force
( DF )Paycheck ≅ k1 ( Education + Ingenuity + Experence + ...)
( DF )Gifts ≅ k 2 ( Generosity of Parents )
( DF)Investment ≅ k 3 ( Amount of Savings / Portfolio )
( DF )School ≅ k 4 ( Where + no. hours )
( DF)Rent ≅ k 5 (Size, Loation of Apt.)
( DF)Food ≅ k 6 ("Taste",e.g. Steak vs.Hamburger )
2
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper docusity. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €24,35. Je zit daarna nergens aan vast.
