Numero di Lewis
Il numero di Lewis, [1], è un numero adimensionale che esprime il rapporto tra la diffusività termica e la diffusività massica. Viene utilizzato per caratterizzare fenomeni in cui avviene sia scambio termico che di materia.[2] Assume un valore caratteristico per ogni fluido ed è indipendente dalle caratteristiche del moto.
Deve il suo nome a Warren K. Lewis (1882-1975).
Definizione matematica
Il numero di Lewis è definito da:[3]
dove, utilizzando le unità di misura del Sistema internazionale:
- è la diffusività termica, ;
- è la diffusività massica, ;
- è la conducibilità termica, ;
- è la densità, ;
- è la capacità termica specifica a pressione costante, .
Correlazione con altri numeri adimensionali
Il numero di Lewis è dato anche dal rapporto tra il numero di Schmidt e numero di Prandtl:
Interpretazione fisica
Il numero di Lewis di equilibrio (quando la densità di corrente di materia si annulla) vale[4]:
Applicazioni
Compare insieme al numero di Schmidt adimensionalizzando la legge di Soret:
- [5]
- [1]
È anche utilizzato nello studio della combustione, nello studio della catalisi (specie nella descrizione dei regimi) e per ricavare la temperatura di bulbo umido.
Note
Bibliografia
- (EN) R. Byron Bird, Warren E. Stewart e Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, Revised 2nd Edition, New York, John Wiley & Sons, 2007, ISBN 978-0-470-11539-8.
- (EN) IUPAC Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nicola Kallay, Kozo Kuchitsu, 1993, 2ª ed., Blackwell Science, ISBN 0-632-03583-8.
- (EN) Sybren Ruurds de Groot, Thermodynamics of Irreversible Processes, Amsterdam, NHCP, 1951, ISBN 978-11-14-29782-1.
- (EN) Alam, Rahman, Dufour and Soret Effects on Mixed Convection Flow Past a Vertical Porous Flat Plate with Variable Suction, 2006 (PDF), su lana.lt. URL consultato il 18 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 2 giugno 2010).
- (EN) Lusebrink, Colloidal Suspensions in Temperature Gradients with Mesoscopic Simulations, Università di Colonia 2011, p. 17
Voci correlate
- Numero di Schmidt
- Numero di Prandtl
- Numero di Eckert
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