मानक घन फुट प्रति मिनट: Difference between revisions
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'''मानक घनफुट प्रति मिनट''' (एससीएफएम) एक "मानकीकृत" [[तापमान]] और [[दबाव|दाब]] पर आयतनमितीय प्रवाह के रूप में व्यक्त की गई गैस की मोलर प्रवाह दर है इस प्रकार संरचना और वास्तविक प्रवाह स्थितियों की परवाह किए बिना गैस के मोल की एक निश्चित संख्या का प्रतिनिधित्व करती है। यह गुणक स्थिरांक द्वारा गैस के द्रव्यमान प्रवाह दर से संबंधित है जो केवल गैस के आणविक भार पर निर्भर करता है। तापमान और दाब के लिए अलग-अलग मानक स्थितियां हैं इसलिए किसी विशेष मानक मान का चयन करते समय सावधानी रखी जाती है। विश्व में, दाब के लिए "मानक" स्थिति को विभिन्न प्रकार से 101,325 [[पास्कल (यूनिट)|पास्कल]] (वायुमंडलीय दाब), 1.0 बीएआर (अर्थात, 100,000 पास्कल), 14.73 पीएसआई या 14.696 पीएसआई | '''मानक घनफुट प्रति मिनट''' (एससीएफएम) एक "मानकीकृत" [[तापमान]] और [[दबाव|दाब]] पर आयतनमितीय प्रवाह के रूप में व्यक्त की गई गैस की मोलर प्रवाह दर है इस प्रकार संरचना और वास्तविक प्रवाह स्थितियों की परवाह किए बिना गैस के मोल की एक निश्चित संख्या का प्रतिनिधित्व करती है। यह गुणक स्थिरांक द्वारा गैस के द्रव्यमान प्रवाह दर से संबंधित है जो केवल गैस के आणविक भार पर निर्भर करता है। तापमान और दाब के लिए अलग-अलग मानक स्थितियां हैं इसलिए किसी विशेष मानक मान का चयन करते समय सावधानी रखी जाती है। विश्व में, दाब के लिए "मानक" स्थिति को विभिन्न प्रकार से 101,325 [[पास्कल (यूनिट)|पास्कल]] (वायुमंडलीय दाब), 1.0 बीएआर (अर्थात, 100,000 पास्कल), 14.73 पीएसआई या 14.696 पीएसआई के पूर्ण दाब के रूप में परिभाषित किया गया है और "मानक" तापमान को विभिन्न रूप से 68 के रूप में परिभाषित किया गया है। °F, 60 °F, 0 °C, 15 °C, 20 °C, या 25 °C मानक स्थितियों की कुछ परिभाषाओं में सापेक्ष आर्द्रता (जैसे, 36% या 0%) भी सम्मिलित है। | ||
[[यूरोप]] में, मानक तापमान को सामान्यतः 0 डिग्री सेल्सियस के रूप में परिभाषित किया जाता है लेकिन [[संयुक्त राज्य अमेरिका]] में, मानक तापमान को सामान्यतः 60 °F या 70 °F के रूप में परिभाषित किया जाता है लेकिन सदैव यह मानक तापमान निश्चित नहीं होता है। मानक तापमान में भिन्नता के परिणामस्वरूप समान द्रव्यमान प्रवाह दर के लिए महत्वपूर्ण राशि में भिन्नता हो सकती है। उदाहरण के लिए, 32 °F (0 °C) पर परिभाषित किए जाने पर पूर्ण दाब के 1 वातावरण में 1,000 kg/h वायु की द्रव्यमान प्रवाह दर 455 एससीएफएम होती है लेकिन 60 °F (16 °C) पर परिभाषित होने पर 481 एससीएफएम होती है। | [[यूरोप]] में, मानक तापमान को सामान्यतः 0 डिग्री सेल्सियस के रूप में परिभाषित किया जाता है लेकिन [[संयुक्त राज्य अमेरिका]] में, मानक तापमान को सामान्यतः 60 °F या 70 °F के रूप में परिभाषित किया जाता है लेकिन सदैव यह मानक तापमान निश्चित नहीं होता है। मानक तापमान में भिन्नता के परिणामस्वरूप समान द्रव्यमान प्रवाह दर के लिए महत्वपूर्ण राशि में भिन्नता हो सकती है। उदाहरण के लिए, 32 °F (0 °C) पर परिभाषित किए जाने पर पूर्ण दाब के 1 वातावरण में 1,000 kg/h वायु की द्रव्यमान प्रवाह दर 455 एससीएफएम होती है लेकिन 60 °F (16 °C) पर परिभाषित होने पर 481 एससीएफएम होती है। | ||
इकाइयों की एसआई मीट्रिक प्रणाली का उपयोग करने वाले देशों में, शब्द "सामान्य घन मीटर" (Nm<sup>3</sup>) का उपयोग प्रायः कुछ सामान्यीकृत या मानक स्थिति में गैस की | इकाइयों की एसआई मीट्रिक प्रणाली का उपयोग करने वाले देशों में, शब्द "सामान्य घन मीटर" (Nm<sup>3</sup>) का उपयोग प्रायः कुछ सामान्यीकृत या मानक स्थिति में गैस की स्थिति को दर्शाने के लिए किया जाता है। दोबारा, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है सामान्यीकृत या मानक स्थितियों का कोई सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत समूह नहीं है। | ||
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वास्तविक घनफुट प्रति मिनट (एसीएफएम) | वास्तविक घनफुट प्रति मिनट (एसीएफएम) प्रणाली में कहीं भी प्रवाहित वाली गैस की स्थिति है इसके तापमान और दाब को ध्यान में रखते हुए। यदि प्रणाली की "मानक" स्थिति में गैस प्रवाहित हो रही है तो एसीएफएम एससीएफएम के बराबर होटी है दुर्भाग्य से सामान्यतः ऐसा नहीं होता है क्योंकि इन दो परिभाषाओं के बीच सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन दाब है। गैस को स्थानांतरित करने के लिए, एक धनात्मक दाब या एक निर्वात दाब बनाया जाना चाहिए। जब गैस के एक मानक घनफुट पर धनात्मक दाब लगाया जाता है तो यह संकुचित हो जाता है। जब एक मानक घनफुट गैस पर निर्वात दाब लगाया जाता है तो यह प्रसारित होता है। दाब होने के बाद गैस की स्थिति को इसकी "वास्तविक" स्थिति कहा जाता है। | ||
एक आदर्श गैस के लिए एससीएफ और एसीएफ [[संयुक्त गैस कानून|संयुक्त गैस नियम]] के अनुसार संबंधित हैं:<ref name=Warehouse>[http://www.controlswarehouse.com/select.htm Controls Warehouse website] (scroll down to "Gas Flow Measurement")</ref><ref name=EPA>[http://www.epa.gov/eogapti1/module2/rate/rate.htm U.S. EPA website] (scroll down to "Conversion between Actual and Standard Gas Flow Rates")</ref><ref>{{cite book|author=Mark Ladd|title=भौतिक रसायन विज्ञान का परिचय|edition=3rd|publisher=Cambridge University Press|year=1998|isbn=0-521-57881-7}} (Equation 5.2, page 200)</ref> | एक आदर्श गैस के लिए एससीएफ और एसीएफ [[संयुक्त गैस कानून|संयुक्त गैस नियम]] के अनुसार संबंधित हैं:<ref name=Warehouse>[http://www.controlswarehouse.com/select.htm Controls Warehouse website] (scroll down to "Gas Flow Measurement")</ref><ref name=EPA>[http://www.epa.gov/eogapti1/module2/rate/rate.htm U.S. EPA website] (scroll down to "Conversion between Actual and Standard Gas Flow Rates")</ref><ref>{{cite book|author=Mark Ladd|title=भौतिक रसायन विज्ञान का परिचय|edition=3rd|publisher=Cambridge University Press|year=1998|isbn=0-521-57881-7}} (Equation 5.2, page 200)</ref> | ||
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आदर्श गैस के अनुसार 1 द्वारा मानक शर्तों को परिभाषित करना और 2 द्वारा वास्तविक स्थितियों को परिभाषित करना, फिर:<ref name=Warehouse/><ref name=EPA/><ref>{{cite book|author=Robert J. Heinsohn and John M. Cimbala|title=Indoor Air Quality Engineering: Environmental Health and Control of Indoor Pollutants|publisher=CRC Press|year=2003|isbn=0-8247-4061-0}} (page 33)</ref> | |||
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जहाँ <math>P</math> पूर्ण दाब इकाइयों में है और <math>T</math> पूर्ण तापमान इकाइयों में है अर्थात [[केल्विन]] या डिग्री [[रैंकिन स्केल|रैंकिन]] इकाइयों में है। | |||
यह केवल तभी मान्य होता है जब दाब और तापमान मानक स्थितियों के | यह केवल तभी मान्य होता है जब दाब और तापमान मानक स्थितियों के निकट हो। गैर-आदर्श गैसों (अधिकांश गैसों) के लिए गैर-आदर्शता की स्वीकृति देने के लिए एक [[संपीड्यता कारक]] Z प्रस्तुत किया जाता है। समीकरण में संपीड्यता कारक का परिचय कराने के लिए ACF को Z से विभाजित किया जाता है। | ||
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घनफुट प्रति मिनट (सीएफएम) प्रायः भ्रमित करने वाला शब्द है क्योंकि इसकी कोई एक परिभाषा नहीं है जो सभी उदाहरणों पर प्रयुक्त होती है। गैसें संकुचित होती हैं | घनफुट प्रति मिनट (सीएफएम) प्रायः भ्रमित करने वाला शब्द है क्योंकि इसकी कोई एक परिभाषा नहीं है जो सभी उदाहरणों पर प्रयुक्त होती है। गैसें संकुचित होती हैं जिसका अर्थ है कि जब गैस का द्रव्यमान विस्तृत होता है तो घनफीट प्रति मिनट की संख्या की तुलना किसी अन्य संख्या से नहीं की जा सकती है। समस्या को और भ्रमित करने के लिए, एक अपकेन्द्री-पंखा स्थिति एक स्थिर सीएफएम उपकरण या एक स्थिर तीव्रता उपकरण है। इसका तात्पर्य यह है कि, यदि पंखे की गति स्थिर रहती है, तो एक अपकेन्द्री-पंखा वायु की एक स्थिर मात्रा को पंप करेगा। यह वायु के निरंतर द्रव्यमान को पंप करने जैसा नहीं है। पुनः पंखा उसी स्थिति को पंप करेगा, हालांकि किसी अन्य वायु घनत्व पर द्रव्यमान नहीं है इसका तात्पर्य यह है कि पंखे के माध्यम से द्रव्यमान प्रवाह दर नहीं होने के बाद भी एक प्रणाली में वायु वेग समान रहता है। | ||
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Revision as of 09:08, 21 March 2023
मानक घनफुट प्रति मिनट (एससीएफएम) एक "मानकीकृत" तापमान और दाब पर आयतनमितीय प्रवाह के रूप में व्यक्त की गई गैस की मोलर प्रवाह दर है इस प्रकार संरचना और वास्तविक प्रवाह स्थितियों की परवाह किए बिना गैस के मोल की एक निश्चित संख्या का प्रतिनिधित्व करती है। यह गुणक स्थिरांक द्वारा गैस के द्रव्यमान प्रवाह दर से संबंधित है जो केवल गैस के आणविक भार पर निर्भर करता है। तापमान और दाब के लिए अलग-अलग मानक स्थितियां हैं इसलिए किसी विशेष मानक मान का चयन करते समय सावधानी रखी जाती है। विश्व में, दाब के लिए "मानक" स्थिति को विभिन्न प्रकार से 101,325 पास्कल (वायुमंडलीय दाब), 1.0 बीएआर (अर्थात, 100,000 पास्कल), 14.73 पीएसआई या 14.696 पीएसआई के पूर्ण दाब के रूप में परिभाषित किया गया है और "मानक" तापमान को विभिन्न रूप से 68 के रूप में परिभाषित किया गया है। °F, 60 °F, 0 °C, 15 °C, 20 °C, या 25 °C मानक स्थितियों की कुछ परिभाषाओं में सापेक्ष आर्द्रता (जैसे, 36% या 0%) भी सम्मिलित है।
यूरोप में, मानक तापमान को सामान्यतः 0 डिग्री सेल्सियस के रूप में परिभाषित किया जाता है लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में, मानक तापमान को सामान्यतः 60 °F या 70 °F के रूप में परिभाषित किया जाता है लेकिन सदैव यह मानक तापमान निश्चित नहीं होता है। मानक तापमान में भिन्नता के परिणामस्वरूप समान द्रव्यमान प्रवाह दर के लिए महत्वपूर्ण राशि में भिन्नता हो सकती है। उदाहरण के लिए, 32 °F (0 °C) पर परिभाषित किए जाने पर पूर्ण दाब के 1 वातावरण में 1,000 kg/h वायु की द्रव्यमान प्रवाह दर 455 एससीएफएम होती है लेकिन 60 °F (16 °C) पर परिभाषित होने पर 481 एससीएफएम होती है।
इकाइयों की एसआई मीट्रिक प्रणाली का उपयोग करने वाले देशों में, शब्द "सामान्य घन मीटर" (Nm3) का उपयोग प्रायः कुछ सामान्यीकृत या मानक स्थिति में गैस की स्थिति को दर्शाने के लिए किया जाता है। दोबारा, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है सामान्यीकृत या मानक स्थितियों का कोई सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत समूह नहीं है।
| इकाई | दाब | तापमान | मोल |
|---|---|---|---|
| Nm³ | 1.01325 bar a | 0 °C | 0.0446158 kmol |
| Sm³ | 1.01325 bar a | 15 °C | 0.0422937 kmol |
| SCF | 14.696 psi a | 60 °F | 0.002641 lbmol |
वास्तविक घनफीट प्रति मिनट
वास्तविक घनफुट प्रति मिनट (एसीएफएम) प्रणाली में कहीं भी प्रवाहित वाली गैस की स्थिति है इसके तापमान और दाब को ध्यान में रखते हुए। यदि प्रणाली की "मानक" स्थिति में गैस प्रवाहित हो रही है तो एसीएफएम एससीएफएम के बराबर होटी है दुर्भाग्य से सामान्यतः ऐसा नहीं होता है क्योंकि इन दो परिभाषाओं के बीच सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन दाब है। गैस को स्थानांतरित करने के लिए, एक धनात्मक दाब या एक निर्वात दाब बनाया जाना चाहिए। जब गैस के एक मानक घनफुट पर धनात्मक दाब लगाया जाता है तो यह संकुचित हो जाता है। जब एक मानक घनफुट गैस पर निर्वात दाब लगाया जाता है तो यह प्रसारित होता है। दाब होने के बाद गैस की स्थिति को इसकी "वास्तविक" स्थिति कहा जाता है।
एक आदर्श गैस के लिए एससीएफ और एसीएफ संयुक्त गैस नियम के अनुसार संबंधित हैं:[1][2][3]
आदर्श गैस के अनुसार 1 द्वारा मानक शर्तों को परिभाषित करना और 2 द्वारा वास्तविक स्थितियों को परिभाषित करना, फिर:[1][2][4]
जहाँ पूर्ण दाब इकाइयों में है और पूर्ण तापमान इकाइयों में है अर्थात केल्विन या डिग्री रैंकिन इकाइयों में है।
यह केवल तभी मान्य होता है जब दाब और तापमान मानक स्थितियों के निकट हो। गैर-आदर्श गैसों (अधिकांश गैसों) के लिए गैर-आदर्शता की स्वीकृति देने के लिए एक संपीड्यता कारक Z प्रस्तुत किया जाता है। समीकरण में संपीड्यता कारक का परिचय कराने के लिए ACF को Z से विभाजित किया जाता है।
घनफुट प्रति मिनट
घनफुट प्रति मिनट (सीएफएम) प्रायः भ्रमित करने वाला शब्द है क्योंकि इसकी कोई एक परिभाषा नहीं है जो सभी उदाहरणों पर प्रयुक्त होती है। गैसें संकुचित होती हैं जिसका अर्थ है कि जब गैस का द्रव्यमान विस्तृत होता है तो घनफीट प्रति मिनट की संख्या की तुलना किसी अन्य संख्या से नहीं की जा सकती है। समस्या को और भ्रमित करने के लिए, एक अपकेन्द्री-पंखा स्थिति एक स्थिर सीएफएम उपकरण या एक स्थिर तीव्रता उपकरण है। इसका तात्पर्य यह है कि, यदि पंखे की गति स्थिर रहती है, तो एक अपकेन्द्री-पंखा वायु की एक स्थिर मात्रा को पंप करेगा। यह वायु के निरंतर द्रव्यमान को पंप करने जैसा नहीं है। पुनः पंखा उसी स्थिति को पंप करेगा, हालांकि किसी अन्य वायु घनत्व पर द्रव्यमान नहीं है इसका तात्पर्य यह है कि पंखे के माध्यम से द्रव्यमान प्रवाह दर नहीं होने के बाद भी एक प्रणाली में वायु वेग समान रहता है।
यह भी देखें
- गैसीय नियम
- तापमान और दाब के लिए मानक स्थिति
- मानक घनफुट (एससीएफ)
- लाख मानक घनफुट प्रतिदिन (एमएमएससीएफडी)
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Controls Warehouse website (scroll down to "Gas Flow Measurement")
- ↑ 2.0 2.1 U.S. EPA website (scroll down to "Conversion between Actual and Standard Gas Flow Rates")
- ↑ Mark Ladd (1998). भौतिक रसायन विज्ञान का परिचय (3rd ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-57881-7. (Equation 5.2, page 200)
- ↑ Robert J. Heinsohn and John M. Cimbala (2003). Indoor Air Quality Engineering: Environmental Health and Control of Indoor Pollutants. CRC Press. ISBN 0-8247-4061-0. (page 33)
बाहरी संबंध
- Xchanger Inc, webpage Calculator for एससीएफएम, NM3/hr, lb/hr, kg/hr, ACFM & M3/hr gas flows.
- onlineflow.de, webpage Online calculator for conversion of volume, mass and molar flows (एससीएफएम, MMSCFD, Nm3/hr, kg/s, kmol/hr and more)
- ACFM versus एससीएफएम for ASME AG-1 HEPA Filters
- एससीएफएम (Standard CFM) vs. ACFM (Actual CFM) (Specifically for air flows only)
- "Standard conditions for gases" from the IUPAC Gold Book.
- "Standard pressure" from the IUPAC Gold Book.
- "STP" from the IUPAC Gold Book.
- "Standard state" from the IUPAC Gold Book.
- Gas Density
- Properties of the Atmosphere
- ACFM vs. एससीएफएम vs. ICFM
