1. QU SON LOS FENMENOS DE TRANSPORTE? El dominio de los
fenmenos de transporte comprende tres temas estrechamente
relacionados: DINMICA DE FLUIDOS TRANSMISIN DE CALOR TRANSFERENCIA
DE MATERIA.
2. RAZONES DEL ESTUDIO DE LOS FENOMENOS DE TRANSPORTE A menudo
se presentan de manera simltanea en problemas industriales,
biolgicos, agrcolas y metereolgicos; de hecho, el desarrollo de
cualquier proceso de transporte en forma individual es la excepcin,
ms que la regla. Las Ecuaciones bsicas que describen los tres
fenmenos de transporte estn bastante relacionadas entre s. La
semenjanza de las ecuaciones es la base para resolver problemas por
analoga.
3. Los mecanismos moleculares que constituyen la base de los
diversos fenmenos de transporte tienen una estrecha relacin entre
s. Toda la materia est hecha de molculas, y los mismos movimientos
e interacciones moleculares son responsables de la viscosidad,
conductividad trmica y la difusin.
4. FENOMENOS DE TRANSPORTE INGENIERIA QUIMICA. Transporte -
Difusin 4 TRANSPORTE DE ENERGIA TRANSPORTE DE MATERIA TRANSPORTE DE
CANTIDAD DE MOVIMIENTO TRANSFERENCIA DE
MASA--------------------------------------Gradiente de concentracin
TRANSFERENCIA DE
CALOR-------------------------------------Gradiente de temperatura
TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO-------Gradiente de
velocidad
5. INGENIERIA QUIMICA. Transporte - Difusin 5 SISTEMA A1 A2 A4
A3 Estado Estacionario
6. INGENIERIA QUIMICA. Transporte - Difusin 6
7. INGENIERIA QUIMICA. Transporte - Difusin 7
8. INGENIERIA QUIMICA. Transporte - Difusin 8
9. INGENIERIA QUIMICA. Transporte - Difusin 9
10. PRIMERA LEY DE FICK Adolf Eugen Fick (1829-1901)
FUNDAMENTO: Describe el movimiento de una especie qumica A atravs
de una mezcla binaria de A y B debido a un gradiente de
concentracin de A. EJEMPLO: Al dejar caer un pequeo cristal de
permanganato de potasio en un vaso de precipitado que contenga
agua. El KMnO4 empieza a disolverse en el agua, y muy cerca del
cristal hay una solucin concentrada prpura oscura de KMnO4 se
difunde lejos del cristal. El avance de la difusin puede seguirse
entonces al observar el crecimiento de la regin purpura
oscura.
11. DIFUSIVIDAD DEL PERMANGANATO DE POTASIO
12. EJERCICIO Calcular la densidad de flujo de masa j(ay) en
estado estacionario del helio para el sistema siguiente a 500c. La
presin parcial del helio es 1 atm a y=0 y cero en la superficie
superior de la lmina. el espesor y de la lmina de cristal de Pyrex
es 10 mm, y su densidad () = 2,6/3 Se ha reportado que la
solubilidad y la difusividad del helio en cristal Pyrex es de
0.0084 volmenes de helio gaseoso por volumen de cristal y = 0.2107
2 /, respectivamente. Demostrar que es razonable despreciar la
velocidad media de masa. Solucin 0 = 0.0084 0 = (0.0084) (1.0
)(4.00/) 82.053 / )(773) 0 = 5.3107 /3
13. As, la fraccin de masa del helio en la fase slida en la
superficie inferior es 0 = 0 0+0 = 5.3107 5.3107+2.6 = 2.04 107
Ahora podemos calcular la densidad de flujo del helio a partir de
la ecuacin: = 00 = (2.6/3 )(2.0 108 2 /) 2.04107 103 = 1.05 1011 /2
Luego la velocidad del helio puede obtenerse a partir de la
ecuacin: = + / =0= 1.051011 /2 5.3107 /3 + 0 = 1.98 105 / + 0
Entonces, el valor correspondiente de la velocidad media de masa
del sistema cristal-helio en y=0 se obtiene a partir de la ecuacin:
= + 0 = (2.04 107 )(1.98 105 / + 0) + (1 2.04 107 )(0) 0 =
(2.04107)(1.98105 / ) 12.04107 0 = 4.04 1012 /
14. VIDEO PRIMERA LEY DE FICK
15. INGENEIRIA QUIMICA. Transporte - Difusin 15 LEY DE DIFUSION
DE FICK Es la rapidez de difusin por unidad de area de seccin
transversal en una direccin determinada es proporcional al cambio
de la concentracin del soluto en esa direccin. La ecuacin para esta
ley es:
16. INGENIERIA QUIMICA. Transporte - Difusin 16 Difusin (visin
esttica)Movimiento molecular en la difusin mayorno.demolculas
Difusin en una superficie slida
17. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DIFUSION INGENIERIA QUIMICA.
Transporte - Difusin 17 TEMPERATURA DIFERENCIA DE CONCENTRACION
DISTANCIA DE DIFUSION DIFUSION Y MATERIALES HUESPEDES