1. TRANSFERENCIA
DE
MASA
La transferencia de masa es muy importante en la industria. Algunos ejemplos son la
destilación, extracción liquido-liquido, secado, adsorción y humidificación.
-­‐ Destilación: consiste en separar, mediante vaporización una mezcla de
sustancias volátiles en los componentes individuales.
-­‐ Absorción de gases: un vapor soluble se absorbe, de su mezcla con un gas
inerte, en un liquido en el que el gas soluto es mas o menos soluble.
-­‐ Adsorción: se separa un soluto de un liquido mediante contacto con un solido
adsorbente.
-­‐ Secado de solidos: se separa por medio de un gas seco y caliente.
Cuando existen diferencias de concentraciones en una mezcla se produce una migración
selectiva de los componentes de la mezcla cuya distribución de concentración no sea
uniforme. Este movimiento se da específicamente desde las zonas de alta concentración
hasta las zonas de baja concentración se conoce como transferencia de masa.
Ley de Fick
La ley de Fick nos dice que el flujo difusivo que atraviesa una superficie (J en mol cm -2 s
-1) es directamente proporcional al gradiente de concentración. El coeficiente de
proporcionalidad se llama coeficiente de difusión (D, en cm 2 s -1 , mismas unidades que
viscosidad cinemática).
La primera Ley de Fick determina el flujo neto de átomos
Lóbulo
de
Roche
Es la región del espacio alrededor de
una estrella en un sistema binario en la
que el material orbitante está ligado
gravitacionalmente a la estrella. Si la
estrella se expande más allá de su
lóbulo de Roche entonces el material
exterior al lóbulo es atraído por la otra
estrella donde puede caer formando un
disco de acrecimiento. Que es una de
las muchas aplicaciones de la ley de
fick, y esta se da porque el material
orbitante mayor enrollará al menor.
Ø Entropía:
Permite
determinar
la
parte
de
la
energía
que
no
puede
utilizarse
para
producir
trabajo.
escribe
lo
irreversible
de
los
sistemas
termodinámicos.
Es
una
transformación
o
evolución.
Ø Turbulencia:
Es
un
régimen
de
flujo
caracterizado
por
baja
difusión
de
momento,
alta
convección
y
cambios
espacio-­‐
temporales
rápidos
de
presión
y
velocidad.

2. TRANSFERENCIA
DE
MASA
LEY DE FICK:
𝐽 ∝
𝑑𝑛
𝑑𝑥
−→ 𝑑 = 𝐷
𝑑𝑛
𝑑𝑥
Ø Concentración de masa (𝜌!)
Ø Concentración molar
𝐶𝑖 =
𝜌𝑖
𝑀𝑖
Ø Fracción de masa
𝑤𝑖 =
𝜌𝑖
𝜌
Ø Fracción Molar
𝑥𝑖 =
𝑐𝑖
𝑐
Ø Velocidad media
𝑣 =
∑𝑣𝑖𝜌𝑖
∑𝜌𝑖
Ø Densidad de flujo de masa
𝑗𝑖 = 𝜌𝑖(𝑣𝑖 − )
Ø Velocidad promedio molar
𝑣 =
∑𝑣𝑖𝑐𝑖
∑𝑐𝑖
𝐽𝑎 = −𝜌𝐷𝑎𝑏
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à El signo indica que la sustancia A se difunde en la dirección
decreciente a la concentración A.
COEFICIENTE DE DIFUSION
𝐽 =
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à
!
!"
= 𝐷𝑎𝑏
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à 𝑎𝑏 =
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La difusión molecular (transporte molecular) se define como transferencia de moléculas
individuales a través de un fluido por medio de los desplazamientos individuales y
desordenados de las moléculas. Las leyes de transferencia de masa entre el flujo de las
sustancias que se están difundiendo y el gradiente de concentración responsable y el
gradiente de concentración responsable.