FENOMENOS DE TRANSPORTE

UNIDAD 1

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Fluido es una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo.

Compresibilidad de los fluidos: la compresibilidad de un fluido se determina mediante su densidad, si la densidad varía con el tiempo el fluido es compresible y el incompresible cuando la densidad no cambia o cambia muy poco.

Flujo es el fluido en movimiento, la corriente del fluido. Puede ser:
- Laminar o turbulento
- estacionario o no estacionario

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA

1.  Transferencia de calorLey de Fourier q’’ = -  T
1era Ley de la Termodinámica ΔU = Q-W

2.   Transferencia de momentum (cantidad de movimiento:Ley de Newton

3.  Transferencia de masaLey de Fick J_AY = D_AB (dP_A/dy)

Calor y temperatura: el calor es una forma de energía que se transfiere de un cuerpo de cierta temperatura a otro de temperatura menor. Temperatura es una medida de energía cinética de las moléculas.

Gradiente de temperatura: al tener los sistemas A y B a diferente distancia y temperatura, esta va a aumentar si A tiene mayor temperatura que B o disminuirá si tiene temperatura menor.

Ley de viscosidad de Newton: Τ = μ(dv/dy)
Esta ley establece que para ciertos fluidos el esfuerzo cortante sobre una interfaz tangente a la dirección de flujo, es proporcional a la tasa de cambio de la velocidad con respecto a la distancia, donde la diferenciación se toma en una dirección normal a la interfaz

en la ecuación, μ es la viscosidad, es decir una propiedad de los fluidos de oponerse a fluir. Y Τ es el esfuerzo cortante, fuerza tangencial sobre el área (T = π/A)

Fluidos newtonianos: son los que se cumplen con la ley de viscosidad de Newton, donde la tensión cortante es directamente proporcional a la deformación de fluido.

Concentración de materia en masa: ρ_α masa de una especie α por unidad de volumen de soluciónConcentración molar: c_α = ρ_α/M_α numero de moles de α por unidad de volumen de solución

Fracción de masa: w_α = ρ_α/ρ (donde ρ = Σ_α ρ_α) la masa de la especie α por la masa total de todas las especies por unidad de volumen de solución

Fracción molar: x_α = c_α/c (donde c = Σ_α c_α) numero de moles de α por el número total de moles de todas las especies por unidad de volumen de solución

Velocidad media: en una mezcla de difusión, las diferentes especies químicas se mueven a diferentes velocidades. La velocidad media es el promedio d todas las velocidades de las moléculas de la especie α en el interior de un pequeño volumen

 

Velocidad media de masa V = Σ w_α v_α

Velocidad media molar v = Σ x_α v_α