Konverter Permeabilitas
Konverter Permeabilitas
Owahi antarane 4 jinis unit permeabilitas sing béda-béda kanthi presisi ilmiah. Permeabilitas magnetik (H/m), fluida (darcy), gas (barrer), lan uap (perm) ngukur sifat fisik sing dhasar béda lan ora bisa diowahi antarane jinis-jinisé.
Apa iku Permeabilitas?
Permeabilitas ngukur sepira gampangé barang ngliwati sawijining bahan, nanging definisi sing sederhana iki ndhelikaké kasunyatan kritis: ana PAPAT jinis permeabilitas sing béda-béda ing fisika lan teknik, saben-saben ngukur kuantitas fisik sing béda.
Papat Jinis Permeabilitas
Permeabilitas Magnetik (μ)
Ngukur sepira gampangé fluks magnetik ngliwati sawijining bahan. Hubungané antara kerapatan fluks magnetik (B) karo kekuatan medan magnet (H).
Unit: H/m, μH/m, nH/m, permeabilitas relatif (μᵣ)
Rumus: B = μ × H
Aplikasi: Elektromagnet, trafo, tameng magnetik, induktor, mesin MRI
Conto: Vakum (μᵣ = 1), Wesi (μᵣ = 5,000), Permalloy (μᵣ = 100,000)
Permeabilitas Fluida (k)
Ngukur sepira gampangé fluida (lenga, banyu, gas) mili liwat media berpori kaya watu utawa lemah. Kritis kanggo teknik perminyakan.
Unit: darcy (D), millidarcy (mD), nanodarcy (nD), m²
Rumus: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Aplikasi: Waduk minyak/gas, aliran banyu lemah, drainase lemah, karakterisasi watu
Conto: Serpih (1-100 nD), Watu Pasir (10-1000 mD), Kerikil (>10 D)
Permeabilitas Gas (P)
Ngukur sepira cepeté gas-gas tartamtu ditransmisikaké liwat polimer, membran, utawa bahan kemasan. Digunakaké ing ilmu kemasan lan membran.
Unit: barrer, GPU (unit permeasi gas), mol·m/(s·m²·Pa)
Rumus: P = (N × L) / (A × Δp × t)
Aplikasi: Kemasan panganan, membran pemisah gas, lapisan pelindung, klambi antariksa
Conto: HDPE (0.5 barrer kanggo O₂), Karet Silikon (600 barrer kanggo O₂)
Permeabilitas Uap Banyu
Ngukur tingkat transmisi kelembapan liwat bahan bangunan, kain, utawa kemasan. Kritis kanggo ngontrol kelembapan lan ilmu bangunan.
Unit: perm, perm-inch, g/(Pa·s·m²)
Rumus: WVTR = permeans × bedané tekanan uap
Aplikasi: Penghalang uap bangunan, kain ambegan, manajemen kelembapan, kemasan
Conto: Polietilen (0.06 perm), Kayu Lapis (0.7 perm), Dinding Gipsum ora dicat (20-50 perm)
Fakta Cepet
Ora Bisa Diowahi Antarane Jinis
Permeabilitas magnetik (H/m) ≠ Permeabilitas fluida (darcy) ≠ Permeabilitas gas (barrer) ≠ Permeabilitas uap (perm). Iki ngukur fisika sing béda!
Rentang Ekstrem
Permeabilitas fluida nyakup 21 urutan besaran: saka serpih sing ketat (10⁻⁹ darcy) nganti kerikil (10¹² darcy)
Bingung Jeneng Unit
Tembung 'permeabilitas' digunakaké kanggo kabeh patang jinis, nanging iki minangka kuantitas sing béda-béda. Tansah nemtokaké jinisé!
Spesifik Bahan
Permeabilitas gas gumantung marang BAHAN lan jinis gas. Permeabilitas oksigen ≠ permeabilitas nitrogen kanggo bahan sing padha!
Permeabilitas Magnetik (μ)
Permeabilitas magnetik nggambaraké carane sawijining bahan nanggapi medan magnet. Iki minangka rasio kerapatan fluks magnetik (B) marang kekuatan medan magnet (H).
Rumus: B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = kerapatan fluks magnetik (T), H = kekuatan medan magnet (A/m), μ = permeabilitas (H/m), μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m (ruang hampa), μᵣ = permeabilitas relatif (tanpa dimensi)
Kategori Bahan
| Jinis | Permeabilitas Relatif | Conto |
|---|---|---|
| Diamagnetik | μᵣ < 1 | Bismut (0.999834), Tembaga (0.999994), Banyu (0.999991) |
| Paramagnetik | 1 < μᵣ < 1.01 | Aluminium (1.000022), Platina (1.000265), Udara (1.0000004) |
| Ferromagnetik | μᵣ >> 1 | Wesi (5,000), Nikel (600), Permalloy (100,000) |
Permeabilitas Fluida (Darcy)
Permeabilitas fluida ngukur sepira gampangé fluida mili liwat watu utawa lemah berpori. Darcy minangka unit standar ing teknik perminyakan.
Rumus: Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = laju alir (m³/s), k = permeabilitas (m²), A = luas penampang (m²), ΔP = bedané tekanan (Pa), μ = viskositas fluida (Pa·s), L = dawa (m)
Apa iku Darcy?
1 darcy yaiku permeabilitas sing ngidini 1 cm³/s fluida (viskositas 1 centipoise) mili liwat penampang 1 cm² ing ngisor gradien tekanan 1 atm/cm.
Padha SI: 1 darcy = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
Kisaran permeabilitas ing teknik perminyakan
| Kategori | Permeabilitas | Deskripsi | Conto: |
|---|---|---|---|
| Ketat Banget (Serpih) | 1-100 nanodarcy (nD) | Mbutuhaké rekah hidrolik kanggo produksi ekonomis | Serpih Bakken, serpih Marcellus, serpih Eagle Ford |
| Gas/Lenga Ketat | 0.001-1 millidarcy (mD) | Angel diprodhuksi, mbutuhaké stimulasi | Watu pasir ketat, sawetara karbonat |
| Waduk Konvensional | 1-1000 millidarcy | Produktivitas minyak/gas sing apik | Akèh-akèhé waduk watu pasir lan karbonat komersial |
| Waduk Unggul | 1-10 darcy | Produktivitas sing apik banget | Watu pasir kualitas dhuwur, karbonat sing retak |
| Permeabel Banget | > 10 darcy | Laju alir sing dhuwur banget | Kerikil, pasir kasar, watu sing retak banget |
Permeabilitas Gas (Barrer)
Permeabilitas gas ngukur sepira cepeté gas-gas tartamtu ditransmisikaké liwat polimer lan membran. Barrer minangka unit standar, dijenengi miturut fisikawan Richard Barrer.
Rumus: P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = permeabilitas (barrer), N = jumlah gas sing ditransmisikaké (cm³ ing STP), L = kandelé bahan (cm), A = luas (cm²), Δp = bedané tekanan (cmHg), t = wektu (s)
Apa iku Barrer?
1 barrer = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg). Iki ngukur volume gas (ing suhu lan tekanan standar) sing nembus liwat siji unit kandel saben unit luas saben unit wektu saben unit bedané tekanan.
Unit alternatif: 1 barrer = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
Conto: Karet Silikon: H₂ (550 barrer), O₂ (600 barrer), N₂ (280 barrer), CO₂ (3200 barrer)
Aplikasi
| Bidang | Aplikasi | Conto |
|---|---|---|
| Kemasan Panganan | Permeabilitas O₂ sing sithik njaga kesegaran | EVOH (0.05 barrer), PET (0.05-0.2 barrer) |
| Pemisahan Gas | Permeabilitas dhuwur misahaké gas (O₂/N₂, CO₂/CH₄) | Karet Silikon, polimida |
| Kemasan Medis | Film penghalang nglindhungi saka kelembapan/oksigen | Kemasan blister, botol farmasi |
| Liner Ban | Permeabilitas udara sing sithik njaga tekanan | Karet halobutil (30-40 barrer) |
Permeabilitas Uap Banyu (Perm)
Permeabilitas uap banyu ngukur transmisi kelembapan liwat bahan. Kritis kanggo ilmu bangunan, nyegah jamur, kondensasi, lan kerusakan struktural.
Rumus: WVTR = permeans × (p₁ - p₂)
WVTR = laju transmisi uap banyu, permeans = permeabilitas/kandelé, p₁, p₂ = tekanan uap ing saben sisih
Apa iku Perm?
US Perm: 1 perm (AS) = 1 grain/(h·ft²·inHg) = 5.72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm: 1 perm (metrik) = 1 g/(Pa·s·m²) = 57.45 perm-inch (AS)
Cathetan: Perm-inch kalebu kandelé; perm yaiku permeans (wis dibagi kandelé)
Klasifikasi bahan bangunan
| Kategori | Deskripsi | Conto: |
|---|---|---|
| Penghalang Uap (< 0.1 perm) | Mblokir meh kabeh transmisi kelembapan | Lembaran polietilen (0.06 perm), foil aluminium (0.0 perm), wallpaper vinil (0.05 perm) |
| Penghambat Uap (0.1-1 perm) | Ngurangi kelembapan kanthi signifikan, nanging dudu penghalang lengkap | Cat minyak (0.3 perm), kertas kraft (0.4 perm), kayu lapis (0.7 perm) |
| Semi-Permeabel (1-10 perm) | Ngidini sawetara transmisi kelembapan | Cat lateks (1-5 perm), papan OSB (2 perm), kertas bangunan (5 perm) |
| Permeabel (> 10 perm) | Ngidini transmisi kelembapan kanthi bebas | Dinding gipsum ora dicat (20-50 perm), insulasi fiberglass (>100 perm), pambungkus omah (>50 perm) |
Iklim adhem: Ing iklim adhem, penghalang uap dipasang ing sisih anget (interior) kanggo nyegah kelembapan njero ruangan ngembun ing rongga tembok sing adhem.
Iklim panas lembab: Ing iklim panas lembab, penghalang uap kudu ana ing sisih njaba UTAWA nggunakaké tembok permeabel kanggo ngidini pangatusan ing loro arah.
Tabel Konversi Cepet
Permeabilitas Magnetik
| Saka | Nganti |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀ (vakum) | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀ (vakum) | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000 (wesi) | 0.001257 H/m |
Permeabilitas Fluida (Darcy)
| Saka | Nganti |
|---|---|
| 1 darcy | 1,000 millidarcy (mD) |
| 1 darcy | 9.869 × 10⁻¹³ m² |
| 1 millidarcy | 10⁻⁶ darcy |
| 1 nanodarcy | 10⁻⁹ darcy |
| 1 m² | 1.013 × 10¹² darcy |
Permeabilitas Gas
| Saka | Nganti |
|---|---|
| 1 barrer | 10,000 GPU |
| 1 barrer | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴ barrer |
| 100 barrer | Penghalang sing apik |
| > 1000 barrer | Penghalang sing èlèk (permeabilitas dhuwur) |
Permeabilitas Uap Banyu
| Saka | Nganti |
|---|---|
| 1 perm (AS) | 5.72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1 perm-inch | 1.459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1 perm (metrik) | 57.45 perm-inch (AS) |
| < 0.1 perm | Penghalang uap |
| > 10 perm | Permeabel uap |
Pitakonan sing Sering Ditakokaké
Apa aku bisa ngowahi darcy dadi barrer utawa perm?
Ora! Iki ngukur sifat fisik sing béda-béda. Permeabilitas fluida (darcy), permeabilitas gas (barrer), permeabilitas uap (perm), lan permeabilitas magnetik (H/m) yaiku patang kuantitas sing béda sing ora bisa diowahi siji lan sijiné. Gunakaké filter kategori ing konverter.
Kénging apa permeabilitas gas gumantung marang gasé?
Gas sing béda duwé ukuran molekul lan interaksi sing béda karo bahan. H₂ lan He nembus luwih cepet tinimbang O₂ utawa N₂. Tansah sebutna gasé: 'permeabilitas O₂ = 0.5 barrer' ora mung 'permeabilitas = 0.5 barrer'.
Apa bedané perm karo perm-inch?
Perm-inch yaiku permeabilitas (sifat bahan sing ora gumantung marang kandelé). Perm yaiku permeans (gumantung marang kandelé). Hubungané: permeans = permeabilitas/kandelé. Gunakaké perm-inch kanggo mbandhingaké bahan.
Kepriyé insinyur perminyakan nggunakaké darcy?
Permeabilitas waduk nemtokaké laju alir minyak/gas. Waduk 100 mD bisa ngasilaké 500 barel/dina; waduk gas ketat 1 mD mbutuhaké rekah hidrolik. Formasi serpih (1-100 nD) ketat banget.
Kénging apa permeabilitas relatif (μᵣ) ora duwé dimensi?
Iki minangka rasio sing mbandhingaké permeabilitas sawijining bahan karo permeabilitas vakum (μ₀). Kanggo éntuk permeabilitas absolut ing H/m: μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m. Kanggo wesi (μᵣ = 5000), μ = 0.00628 H/m.
Apa permeabilitas dhuwur iku mesthi apik?
Gumantung marang aplikasiné! Darcy dhuwur apik kanggo sumur minyak nanging èlèk kanggo penahanan. Barrer dhuwur apik kanggo kain ambegan nanging èlèk kanggo kemasan panganan. Gathukna tujuan rekayasa sampeyan: penghalang (sithik) utawa aliran (dhuwur).
Apa sing nemtokaké pemasangan penghalang uap bangunan?
Iklim! Iklim adhem mbutuhaké penghalang uap ing sisih anget (interior) kanggo nyegah kelembapan njero ruangan ngembun ing tembok sing adhem. Iklim panas lembab mbutuhaké penghalang ing sisih njaba UTAWA tembok permeabel kanggo ngidini pangatusan ing loro arah. Pemasangan sing salah nyebabaké jamur lan bosok.
Bahan apa sing duwé permeabilitas paling dhuwur/paling sithik?
Magnetik: Supermalloy (μᵣ~1M) vs. vakum (μᵣ=1). Fluida: Kerikil (>10 D) vs. serpih (1 nD). Gas: Silikon (3000+ barrer kanggo CO₂) vs. film metalisasi (0.001 barrer). Uap: Fiberglass (>100 perm) vs. foil aluminium (0 perm).
Direktori Piranti Lengkap
Kabeh 71 piranti sing kasedhiya ing UNITS