Mecanismos de Transferencia

1. Mecanismos de Transferencia
Unidad #1
Joshua Issac Puente Robles
Ing Quimica
Norman Rivera

2. 1.- Conceptos Básicos

3. 1.1 Líquidos Compresibles
• Todos los fluidos son compresibles, incluyendo los líquidos.
• Cuando estos cambios de volumen son demasiado grandes se opta por
considerar el flujo como compresible (que muestran una variación significativa
de la densidad como resultado de fluir), esto sucede cuando la velocidad del
flujo es cercano a la velocidad del sonido. Estos cambios suelen suceder
principalmente en los gases ya que para alcanzar estas velocidades de flujo
en líquidos, se precisa de presiones del orden de 1000 atmósferas, en cambio
un gas sólo precisa una relación de presiones de 2:1 para alcanzar
velocidades sónicas.
• La compresibilidad de un flujo es básicamente una medida en el cambio de
la densidad.

4. 1.1 Líquidos Incompresibles
 La incompresibilidad es una aproximación y se dice que el flujo es
incompresible si la densidad permanece aproximadamente
constante a lo largo de todo el flujo. Por lo tanto, el volumen de
todas las porciones del fluido permanece inalterado sobre el curso
de su movimiento cuando el flujo o el fluido es incompresible. En
esencia, las densidades de los líquidos son constantes y así el flujo
de ellos es típicamente incompresible.

5. Tipos de Flujos según Re
Flujo Laminar
Flujo Turbulentos

6. Flujo Laminar
Se llama flujo laminar o corriente laminar, al
movimiento de un fluido cuando éste es ordenado,
estratificado, suave. En un flujo laminar el fluido se
mueve en láminas paralelas sin entremezclarse y
cada partícula de fluido sigue una trayectoria suave,
llamada línea de corriente. En flujos laminares el
mecanismo de transporte lateral es exclusivamente
molecular. Se puede presentar en las duchas
eléctricas vemos que tienen líneas paralelas.

7. Flujo Turbulentos
En mecánica de fluidos, se llama flujo turbulento o
corriente turbulenta al movimiento de un fluido que se da
en forma caótica, en que las partículas se mueven
desordenadamente y las trayectorias de las partículas se
encuentran formando pequeños remolinos aperiódicos,
(no coordinados) como por ejemplo el agua en un canal
de gran pendiente. Debido a esto, la trayectoria de una
partícula se puede predecir hasta una cierta escala, a
partir de la cual la trayectoria de la misma es
impredecible, más precisamente caótica.

8. Flujo según Regimen
Estacionario
No estacionario

9. Flujo Estacionario
Este tipo de flujo se caracteriza porque las condiciones de
velocidad de escurrimiento en cualquier punto no cambian
con el tiempo, o sea que permanecen constantes con el
tiempo o bien, si las variaciones en ellas son tan pequeñas con
respecto a los valores medios. Así mismo en cualquier punto de
un flujo permanente, no existen cambios en la densidad,
presión o temperatura con el tiempo.
Dado al movimiento errático de las partículas de un fluido,
siempre existe pequeñas fluctuaciones en las propiedades de
un fluido en un punto, cuando se tiene flujo turbulento. Para
tener en cuenta estas fluctuaciones se debe generalizar la
definición de flujo permanente según el parámetro de interés.

10. Flujo No Estacionario
En este tipo de flujo en general las propiedades de
un fluido y las características mecánicas del mismo
serán diferentes de un punto a otro dentro de su
campo, además si las características en un punto
determinado varían de un instante a otro se dice
que es un flujo no permanente.

11. Reologia
Estudio de la deformación y flujo de
la materia
Viscosidad característica de fluidos y
semisólidos

12. Calcificación
fluido newtoniano
 fluido no newtoniano.

13. Fluido Newtoniano
El Fluido Newtoniano es aquel en donde se cumple
la ley de newton sobre viscosidad; añadiendo que el
esfuerzo cortante es directamente proporcional a la
rapidez de deformación de este; es decir cuando
por ejemplo el agua al ser aplicada una fuerza pues
esta se corta (como es normal). Son fluidos cuyo
comportamiento es normal.

14. Fluido No Newtoniano
 Aquellos que desafían y contrarían la
ley de newton sobre viscosidad,
tendiendo en este caso a que el
esfuerzo cortante ser no directamente
proporcional a la rapidez de
deformación. Esta rama de fluidos no
newtonianos es muy amplia y diversa.

15. Calor
Diferencia entre Calor y Temperatura
Mecanismos para transferencia de calor

16. Diferencia entre
calor y temperatura
El calor es la energía total del movimiento molecular en
una sustancia, mientras temperatura es una medida de la
energía molecular media. El calor depende de la
velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su
tipo. La temperatura no depende del tamaño, del
número o del tipo. Por ejemplo, la temperatura de un
vaso pequeño de agua puede ser la misma que la
temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más
calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía
térmica total.

17. Mecanismos transferencia de calor
Los mecanismos básicos de transferencia de
calor son:
CONDUCCIÓN
CONVECCIÓN
RADIACION.

18. Conduccion
La conducción es el mecanismo de transferencia de
calor debido a la interacción entre partículas
adyacentes del medio. No se produce movimiento
macroscópico de las mismas. Puede tener lugar en
sólidos, líquidos y gases aunque es característica de los
sólidos, puesto que en gases y líquidos siempre se
producirá convección simultáneamente.

19. Convección
 La convección es el modo en que se transfiere la energía entre
una superficie sólida y el fluido adyacente ( líquido o gas ) .
Comprende los efectos combinados de la conducción y el
movimiento del fluido. Existe movimiento macroscópico de las
partículas del fluido. Cuanto más rápido es el movimiento del fluido
mayor es la transferencia de calor por convección. En ausencia de
dicho movimiento la transferencia de calor entre una superficie
sólida y el fluido adyacente sería por conducción pura.

20. Radiación
La radiación es la energía emitida por la materia
en forma de ondas electromagnéticas (o fotones),
como resultado de los cambios en las
configuraciones electrónicas de los átomos o
moléculas. En lo que respecta a la transferencia
de calor es de interés la radiación térmica o forma
de radiación emitida por los cuerpos debido a su
temperatura. La radiación térmica suele
corresponder a la banda de frecuencias del
infrarrojo.

21. Mecanismos de Transferencia
Masa
Momentum
Calor

22. Masa
Un sistema con dos o más constituyentes
(mezclas) cuyas concentraciones varían de un
punto a otro presentan una tendencia natural a
transferir materia haciendo mínimas las
diferencias de concentración dentro del
sistema

23. La transferencia de masa cambia la composición de
soluciones y mezclas mediante métodos que no
implican necesariamente reacciones químicas y se
caracteriza por transferir una sustancia a través de otra
a escala molecular. Esta transferencia se produce
cuando las concentraciones no son uniformes. Cuando
se ponen en contacto dos fases que tienen diferente
composición, la sustancia que se difunde abandona un
lugar de una región de alta concentración y pasa a un
lugar de baja concentración.

24. Momentum
 Esta propiedad está asociada a la cantidad de masa que tiene un objeto y a la velocidad
con que este se mueve; es transferible, es decir, una persona o un objeto pueden transferir
momentum a un cuerpo. Para esto debemos interactuar con él; dicho de otro modo,
debemos ejercerle una fuerza.
 Ahora bien, si todas las fuerzas sobre un sistema, sea este un cuerpo o un conjunto de
cuerpos, se anulan entre sí, es decir, la fuerza neta sobre el sistema es igual a cero,
entonces el momentum del sistema se conserva, lo que significa que su cantidad de
movimiento no cambia, es constante. Lo anterior se refiere a que, por ejemplo, si queremos
mover una pelota de fútbol, debemos patearla. Si nadie patea la pelota, esta no se
mueve. La acción de patear la pelota implica que el jugador le transfiere momentum
propio al sistema pelota.

25. Calor
La transferencia de calor se produce
normalmente desde un objeto con alta
temperatura, a otro objeto con
temperatura mas baja. La transferencia de
calor cambia la energía interna de ambos
sistemas implicados, de acuerdo con la
primera ley de la Termodinámica.