Ejemplo de el Método de Fuller y comparación con el método de Wilke Lee, para difusividad en una mezcla binaria gaseosa a baja presion

1. UNIVERSIDAD POLITECNICA DE TLAXCALA
TRANSFERENCIA DE MASA
“Método de Fuller”
Calzada De la rosa Julio Sebastián
Dominguez Marín Flor Stepany
Martinez Castro Ivana Mariel
Moreno Castillo Zaira Lidia
Santamaria Flores Guadalupe
6-A Matutino
11/10/16

2. OBJETIVO
• El objetivo de esta presentación es explicar el
método de Fuller para determinar el coeficiente
de difusión binaria en gases de baja presión.

3. INTRODUCCION
• La difusividad no es una propiedad de una sustancia, ya que no se
puede hablar de transferencia de masa en sustancias puras.
• Es una propiedad de una mezcla, por lo que D(AB) se refiere a la
difusividad de la sustancia A en la sustancia B.
• Generalmente D(AB) ≠ D(BA) excepto en el caso de gases a baja
presión
• Propiedad de transporte, función de la temperatura y la naturaleza
de los componentes.

4. DIFUSIVIDAD EN FASE GASEOSA A BAJA
PRESIÓN.
En gases, la difusividad aumenta con la temperatura, y disminuye al
aumentar la presión.
También disminuye al aumentar el peso molecular. En un gas a baja
presión, la difusividad es independiente de la concentración, por lo
que sí se cumple que D(AB) = D(BA)

5. VALORES TÍPICOS DE DIFUSIVIDADES A
TEMPERATURA AMBIENTE.
Gases ~ 0.1 cm2/s ( el más alto es 1.7 cm2/s)
Líquidos La mayoría ~10-5 cm2/s(excepto solutos de
alto peso molecular que puede ser de ~10^-7
cm2/s)
Solidos < ~ 10^-10 cm2/s (hasta 10^-30 cm2/s)

6. ECUACION DE FULLER

7. PARAMETROS
SIMBOLO DESCRIPCION UNIDADES
M(AB) Media armónica de pesos moleculares g/mol
P Presión bar
T Temperatura K
MA, MB Pesos moleculares g/mol
D(AB) Coeficiente de difusión binaria Cm^2/seg.
∑v Volúmenes moleculares de difusión Cm^3/mol

8. TABLAS

9. EJEMPL
O
METODO DE
FULLER

10. MEZCLA AIRE- CO2
PARAMETROS VALOR
M(AIRE)= 28.964 gr/mol
M(CO2)= 44.01 gr/mol
Σv(AIRE)= 19.7 cm3/mol
Σv(CO2)= 26.9 cm3/mol
TEMPERATURA= 298 K
PRESION= 1 bar

11. DESARROLLO
• PASO 1: Buscar nuestros datos en las tablas.
• PASO 2: Introducir todos los parámetros en Excel.
• PASO 3: Calcular M(AB) mediante la siguiente formula.
M(AB)=2*(1/MA+1/MB)^-1
• PASO 4: Sustituir valores en la ecuación de Fuller.

12. RESULTADOS

13. METODO DE WILKE -LEE

14. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
CORRELACIONES D (AB) (cm2/seg) D (AB) (m2/seg) % ERROR
FULLER ET AL. 0.159656316 1.5966E-05 -0.21480225
WILKE AND LEE 0.14636897 1.4637E-05 -8.5193926
TABLAS 1.60E-05
Se realizó el ejercicio, con el método de Fuller y Wilke-Lee, para
hacer una comparación de difusividad binaria, utilizando dos
aprobaciones empíricas.
El método Fuller es el mas exacto.

15. REFERENCIAS
• http://www.atmos-chem-phys.net/14/9233/2014/acp-14-
9233-2014.pdf
• http://www.umich.edu/~elements/fogler&gurmen/html/cou
rse/lectures/eleven/exam4.htm
• http://www.engr.psu.edu/ce/enve/576/576-Diffusion-
2004.pdf
• http://dl.afterburner.ir/Bird%20R.B.,%20Stewart%20W.E.,%2
0Lightfoot%20E.N.%20Transport%20phenomena(www.mehr.
ir).pdf
• https://laboratoriodeoperacionesunitarias2.files.wordpress.c
om/2009/10/determinacion-de-la-difusividad-masica.pdf
• http://tecno.cruzfierro.com/formularios/difusividad