Lewis Sayısı Hesaplayıcısı

Lewis Sayısı (Le), ısıl yayınımın kütle yayınımına oranını temsil eder. Bu boyutsuz sayı, özellikle akışkanlar mekaniği ve kimya mühendisliğinde, birleşik ısı ve kütle transferi süreçlerinin incelenmesinde çok önemlidir.

Tarihsel Arka Plan

Lewis Sayısı kavramı, 20. yüzyılın başlarında Amerikalı kimya mühendisi Warren K. Lewis tarafından tanıtılmıştır. O zamandan beri konvektif ısı ve kütle transferi olaylarının analizinde temel bir parametre haline gelmiştir.

Hesaplama Formülü

Lewis Sayısı aşağıdaki formülle hesaplanır:

\[ Le = \frac{\alpha}{D_c} \]

Burada:

• \(Le\) Lewis Sayısı,
• \(\alpha\) ısıl yayınım (m²/s),
• \(D_c\) kütle yayınımı (m²/s)'dir.

Örnek Hesaplama

Isıl yayınımın \(\alpha = 12\) m²/s ve kütle yayınımının \(D_c = 16\) m²/s olması durumunda, Lewis Sayısı (Le) şu şekilde hesaplanır:

\[ Le = \frac{12}{16} = 0.75 \]

Önemi ve Kullanım Senaryoları

Lewis Sayısı, mühendisler ve bilim insanları için ısı ve kütle transferini içeren sistemleri tasarlamak ve analiz etmek için çok önemlidir. Kimyasal reaktörlerin optimizasyonunda, atmosferik olayların incelenmesinde ve ısı değiştiricilerin tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Yüksek bir Lewis Sayısı neyi gösterir?

   • Yüksek bir Le, ısının kütleye göre çok daha hızlı yayıldığını gösterir.

2. Lewis Sayısı, ısı ve kütle transferini nasıl etkiler?

   • Lewis Sayısı, ısı ve kütle transferi oranlarının göreceli hızlarını anlamaya yardımcı olur. 1'e yakın bir Le, ısı ve kütle transferi oranlarının benzer olduğu anlamına gelir.

3. Lewis Sayısı 1'den küçük olabilir mi?

   • Evet, kütle yayınımı ısıl yayınımın üzerinde ise, Le 1'den küçük olacaktır ve ısıya kıyasla daha hızlı kütle yayınımını gösterir.

Lewis Sayısını ve bunun sonuçlarını anlamak, ısı ve kütle transferini içeren sistemlerin daha verimli ve etkili bir şekilde tasarlanmasına ve işletilmesine olanak tanır.