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Lei de Darcy Calculator

Taxa de fluxo de fluido através de um meio poroso.

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Result
Ready
Discharge

Formula first

Overview

A Lei de Darcy descreve o fluxo de fluido através de um meio poroso, tipicamente usada para modelar o movimento da água subterrânea através de aquíferos. Ela estabelece que a taxa de descarga é diretamente proporcional à condutividade hidráulica, à área da seção transversal e ao gradiente hidráulico.

Symbols

Variables

Q = Discharge, K = Hydraulic Conductivity, A = Cross-Sectional Area, i = Hydraulic Gradient (i)

Discharge
m³/day
Hydraulic Conductivity
m/day
Cross-Sectional Area
m²
Hydraulic Gradient (i)
Variable

Apply it well

When To Use

When to use: Aplique esta equação ao analisar o fluxo laminar em meios porosos saturados, como areia, cascalho ou silte. É válida para baixos números de Reynolds, tipicamente menores que um, onde as forças viscosas dominam sobre as forças inerciais.

Why it matters: Este princípio é fundamental para gerenciar recursos hídricos subterrâneos, prever a migração de contaminantes subterrâneos e projetar projetos de construção como barragens ou aterros sanitários. Ele permite que os cientistas quantifiquem a quantidade de água se movendo no subsolo e a que velocidade.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Usar porosidade em vez de condutividade hidráulica.
  • Falha em converter unidades (por exemplo, área para m² e condutividade para m/dia).

One free problem

Practice Problem

Um aquífero arenoso tem uma condutividade hidráulica de 15 m/dia e uma área de seção transversal de 200 m². Se o gradiente hidráulico observado é de 0.005, calcule a taxa de descarga total (Q).

Hint: Multiplique a condutividade hidráulica pela área e pelo gradiente.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. Fetter, C.W., Applied Hydrogeology
  2. Freeze, R.A. and Cherry, J.A., Groundwater
  3. Britannica: Darcy's law
  4. Wikipedia: Darcy's law
  5. Freeze, R. Allan, and Cherry, John A. (1979). Groundwater. Prentice-Hall.
  6. Gupta, Ram S. (2008). Hydrology and Hydraulic Systems (2nd ed.). Waveland Press.
  7. Wikipedia: Darcy's law (article title)
  8. Freeze, R. Allan, and John A. Cherry. Groundwater. Prentice-Hall, 1979.