1. Unidad I “Conceptos básicos”
Concepto
Cantidad física
Unidades
Dimensiones
Definición
Es aquello que se desea medir
Son aquellas que permiten cuantificar
cantidades físicas
Cantidad pura para medir una
cantidad física sin depender de las
unidades
Ejemplo
Distancia, Velocidad, volumen, etc.
Metro, kilogramo, segundo,
metro/segundo, etc.
Existen 4 dimensiones básicas:
Longitud (L), tiempo (T), masa (M) y
temperatura (Θ).
Existen tres mecanismos de transferencia:
Energía
Masa
Cantidad de movimiento
(momentum)
Este mecanismo es explicado
Por la ley de Fourier:
𝑑𝑇
𝑞´´ = −𝑘
𝑑𝑥
Este mecanismo es explicado
por la ley de Fick:
𝑑𝐶
𝐽 = −𝜑
𝑑𝑥
Este mecanismo es explicado
por la ley de Newton:
𝑑𝑣
𝜏 = −𝜇
𝑑𝑥
𝐹=
𝑑(𝑚𝑣)
𝑑𝑡
Diferencia entre flujo y fluido
Flujo
Es el movimiento del fluido a través de un
conducto.
Existen 4 tipos:
Estacionario
(constante)
No estacionario
(Varia)
Fluido
Sustancia que tiende a deformarse
continuamente (líquido o gas).
Laminar
Turbulento
Estos tipos de flujo se determinan con el número
de Reynolds:
𝝋𝒗𝑫
𝑹𝒆 =
𝝁
Donde:
𝜑 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑,
𝐷 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜, 𝜇 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑
Re < 2000 el flujo es laminar
Re > 5000 el flujo es turbulento

2. Transferencia de calor
Calor
Es un flujo de energía que va de un punto de
mayor temperatura a uno de menor
temperatura
Temperatura
Variable de estado que determina el
movimiento molecular
El calor se puede transferir de 3 formas:
Conducción
Convección
Este tipo de transferencia se da
en los sólidos y se cuantifica el
flujo de calor mediante la ley
de Fourier:
𝒅𝑻
𝒒´´ = −𝒌
𝒅𝒙
Donde:
K=constante de Fourier
T= temperatura
X= dirección
Este tipo de transferencia se da por
medio del movimiento de fluidos y se
cuantifica el flujo de calor mediante la
ley de enfriamiento de Newton:
𝒒´´ = 𝒉(𝑻𝒔 − 𝑻𝒂)
Donde:
h= coeficiente de transferencia de
calor o de película
Ts= temperatura de la superficie
Ta= Temperatura de los alrededores
Convección libre:
Se da cuando el movimiento del fluido NO
depende de agentes externos.
Radiación
Proceso de transferencia de
energía sin depender de un
medio físico (también se da en el
vacio y en solido, liquido y gases)
el flujo de calor mediante la ley
de enfriamiento de Stefanboltzman:
𝒒´´ = 𝝈𝑻 𝟒
Donde:
σ = constante de Stefan-boltzman
T= temperatura en Kelvin
Convección forzada:
Se da cuando el movimiento del fluido se da
por una fuerza externa (ventilador, bomba).
Superficiales extendidas o Aletas
Solido que experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus limites así
como por convección entre sus limites y sus alrededores
Ley de enfriamiento de Newton 𝐪´´ = 𝐡(𝐓𝐬 − 𝐓𝐚)
y 𝐪´´ = 𝐪/𝐀 por lo tanto:
q= Q/T
donde:
Q= transferencia de energía, T= tiempo

3. Transferencia de viscosidad
El fluidos Newtonianos:
𝒅𝒗
𝝉 = −𝝁
ó
𝒅𝒙
𝝉
Existen fluidos NO Newtonianos:
= 𝝁
Donde:
𝝉= Esfuerzo
𝝁=viscosidad
𝒅𝒗
=volumen de formación
𝒅𝒙
𝜵
.
𝒗
Aquellos que no dependen del
tiempo:
- Dilatantes
- De Bingham
- Pseudoplásticos
Aquellos que dependen del
tiempo:
- Reopécticos
- Tixotrópicos
Transferencia de Materia
Concentración de
masa
La concentración
másica se define
como la cantidad de
masa de soluto
presente entre el
volumen de
disolución.
Concentración molar
Fracción de masa
Fracción molar
La concentración
molar se representa
con una M es la
cantidad de moles de
soluto por cada litro
de disolución.
Es el cociente de la
masa de soluto entre
la masa total.
Es el cociente de los
moles de soluto
entre los moles
totales

4. Elaborado Por:
José Luis Rubio Martínez
ITM
Mecanismos de transferencia
Profesor:
Norman Edilberto Rivera