Apa itu Debit massa dan debit volume? — Fisika

Definisi 2.7 Fisika Universitas — Tahun 2 · Bab 2 — Kinematika Fluida

Yang disebut debit massa lewat permukaan terorientasi $S$ adalah massa yang menyeberanginya tiap satuan waktu, $D_m = \sum\rho\,\vect v\cdot\vect n\,\dd S$ — fluks rapat arus massa $\vect j = \rho\vect v$ (satuan $\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-2}\,\mathrm{s}^{-1}$ ); debit volumenya adalah $D_V = \sum\vect v \cdot\vect n\,\dd S$ ( $\mathrm{m}^{3}/\mathrm{s}$ ). Untuk kecepatan seragam yang tegak lurus penampang datar seluas $S$ , $D_m = \rho vS$ dan $D_V = vS$ .

Kiri: neraca massa sebuah kotak tetap — keluaran total lewat keenam sisinya, tiap satuan volume, adalah divergensi v. Kanan: dalam aliran tunak debit massanya sama lewat setiap penampang sebuah tabung arus. — Kiri: neraca massa sebuah kotak tetap — keluaran total lewat keenam sisinya, tiap satuan volume, adalah divergensi $\rho\vect v$ . Kanan: dalam aliran tunak debit massanya sama lewat setiap penampang sebuah tabung arus.

Contoh

Contoh 2.11 (Darah)

Aorta (berpenampang $2.5\,\mathrm{cm}^{2}$ ) mengalirkan $5\,\mathrm{L}/\mathrm{min}$ $= 83\,\mathrm{cm}^{3}/\mathrm{s}$ : $v = 33\,\mathrm{cm}/\mathrm{s}$ . Aliran yang sama lewat sekitar $10^{10}$ pembuluh kapiler yang penampang totalnya sekitar $2500\,\mathrm{cm}^{2}$ : $v = 0.3\,\mathrm{mm}/\mathrm{s}$ — cukup lambat bagi pertukaran lewat dindingnya, dan itulah gunanya percabangan itu.

Baca dalam konteks →