El documento presenta una introducción a los fenómenos de transporte, incluyendo la transferencia de cantidad de movimiento, transferencia de calor y transferencia de masa. Explica que estos tres fenómenos ocurren en la mayoría de las operaciones unitarias industriales como destilación y evaporación. También describe que los fenómenos de transporte son la base de las operaciones unitarias y que su estudio es importante para comprender los procesos industriales. Finalmente, resume que a pesar de los esfuerzos para adoptar el sistema métrico universalmente, otros sist
1. El documento describe varios métodos para estimar la viscosidad de gases y vapores, incluyendo el uso de la viscosidad reducida y la relación de la viscosidad a presión y temperatura dadas.
2. También explica la diferencia entre estimar la viscosidad crítica versus a presión y temperatura constantes, y los requisitos de cada método.
3. Finalmente, resume brevemente los métodos para estimar la viscosidad en líquidos como ecuaciones, modelos y cartas de alineación.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN INGENIERÍA QUIMICAKavin0895
Este documento describe los tres temas principales de los fenómenos de transporte: dinámica de fluidos, transmisión de calor y transferencia de materia. Explica que estos fenómenos suelen ocurrir simultáneamente en problemas industriales, biológicos y meteorológicos. También destaca que las ecuaciones que describen los tres fenómenos de transporte están relacionadas y que los movimientos moleculares son responsables de la viscosidad, conductividad térmica y difusión.
Este documento trata sobre los intercambiadores de calor, que transfieren calor de un medio a otro mediante conducción y convección. Describe los tipos principales de intercambiadores, incluyendo intercambiadores directos, indirectos, de tubos, placas y espirales. También cubre criterios para seleccionar el tipo apropiado dependiendo de las aplicaciones y fluidos involucrados, así como consideraciones de diseño como velocidades de flujo, presiones, temperaturas y costos de operación.
El documento describe tres fenómenos de transporte: momentum, energía y masa. El momentum ocurre cuando hay una diferencia de fuerzas aplicadas que causa el flujo de fluidos. La energía se transfiere por diferencias de temperatura entre cuerpos, siempre fluyendo de la zona más caliente a la más fría. La masa se transfiere debido a diferencias de concentración, fluyendo de la zona más concentrada a la menos concentrada.
Práctica 2 Flujo Reptante (Ley de Stokes)JasminSeufert
Este documento describe un experimento para determinar la viscosidad de sustancias como la glicerina y la miel de maple utilizando la Ley de Stokes. El experimento involucra dejar caer bolas de diferentes tamaños a través de las sustancias y medir el tiempo que tardan en caer entre dos líneas. Los datos de tiempo y distancia se usan para calcular la velocidad y luego la viscosidad. El documento también explica los conceptos teóricos como el número de Reynolds y los coeficientes de rozamiento que son relevantes para la Ley de Stokes.
Este documento presenta un índice de ejercicios resueltos sobre fenómenos de transporte organizados en 9 temas principales: viscosidad, ecuaciones de variación isotérmicas, conductividad calorífica, ecuaciones de variación no isotérmicas, difusividad, ecuaciones de variación para sistemas multicomponentes, flujo turbulento, transporte de interfase y balances macroscópicos. El índice incluye los números, años y títulos de los ejercicios resueltos disponibles para cada tema.
Este documento describe el equilibrio de fases en sistemas compuestos por una sustancia pura. Explica que cuando un sistema se encuentra en equilibrio, sus fases coexisten a la misma temperatura y presión sin transferencia neta entre ellas. También introduce los diagramas de fases como representaciones gráficas bidimensionales que muestran las condiciones de temperatura, presión y composición bajo las cuales pueden coexistir diferentes fases de una sustancia.
1. El documento describe varios métodos para estimar la viscosidad de gases y vapores, incluyendo el uso de la viscosidad reducida y la relación de la viscosidad a presión y temperatura dadas.
2. También explica la diferencia entre estimar la viscosidad crítica versus a presión y temperatura constantes, y los requisitos de cada método.
3. Finalmente, resume brevemente los métodos para estimar la viscosidad en líquidos como ecuaciones, modelos y cartas de alineación.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN INGENIERÍA QUIMICAKavin0895
Este documento describe los tres temas principales de los fenómenos de transporte: dinámica de fluidos, transmisión de calor y transferencia de materia. Explica que estos fenómenos suelen ocurrir simultáneamente en problemas industriales, biológicos y meteorológicos. También destaca que las ecuaciones que describen los tres fenómenos de transporte están relacionadas y que los movimientos moleculares son responsables de la viscosidad, conductividad térmica y difusión.
Este documento trata sobre los intercambiadores de calor, que transfieren calor de un medio a otro mediante conducción y convección. Describe los tipos principales de intercambiadores, incluyendo intercambiadores directos, indirectos, de tubos, placas y espirales. También cubre criterios para seleccionar el tipo apropiado dependiendo de las aplicaciones y fluidos involucrados, así como consideraciones de diseño como velocidades de flujo, presiones, temperaturas y costos de operación.
El documento describe tres fenómenos de transporte: momentum, energía y masa. El momentum ocurre cuando hay una diferencia de fuerzas aplicadas que causa el flujo de fluidos. La energía se transfiere por diferencias de temperatura entre cuerpos, siempre fluyendo de la zona más caliente a la más fría. La masa se transfiere debido a diferencias de concentración, fluyendo de la zona más concentrada a la menos concentrada.
Práctica 2 Flujo Reptante (Ley de Stokes)JasminSeufert
Este documento describe un experimento para determinar la viscosidad de sustancias como la glicerina y la miel de maple utilizando la Ley de Stokes. El experimento involucra dejar caer bolas de diferentes tamaños a través de las sustancias y medir el tiempo que tardan en caer entre dos líneas. Los datos de tiempo y distancia se usan para calcular la velocidad y luego la viscosidad. El documento también explica los conceptos teóricos como el número de Reynolds y los coeficientes de rozamiento que son relevantes para la Ley de Stokes.
Este documento presenta un índice de ejercicios resueltos sobre fenómenos de transporte organizados en 9 temas principales: viscosidad, ecuaciones de variación isotérmicas, conductividad calorífica, ecuaciones de variación no isotérmicas, difusividad, ecuaciones de variación para sistemas multicomponentes, flujo turbulento, transporte de interfase y balances macroscópicos. El índice incluye los números, años y títulos de los ejercicios resueltos disponibles para cada tema.
Este documento describe el equilibrio de fases en sistemas compuestos por una sustancia pura. Explica que cuando un sistema se encuentra en equilibrio, sus fases coexisten a la misma temperatura y presión sin transferencia neta entre ellas. También introduce los diagramas de fases como representaciones gráficas bidimensionales que muestran las condiciones de temperatura, presión y composición bajo las cuales pueden coexistir diferentes fases de una sustancia.
El documento describe un experimento realizado en un evaporador de doble efecto en el Instituto Tecnológico de Oaxaca. Se presentan los objetivos, equipo, procedimiento y resultados del experimento. Se midieron parámetros como temperatura, presión, masa y entalpía en cada efecto para evaluar la transferencia de calor, eficiencia térmica y capacidad de evaporación del sistema.
El documento trata sobre la mecánica de fluidos. Explica que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo o en movimiento y es fundamental en campos como la aeronáutica e ingeniería. Se divide en estática de fluidos que estudia los fluidos en reposo y dinámica de fluidos que trata los fluidos en movimiento. Además, describe algunas propiedades de los fluidos como la viscosidad y densidad.
Operaciones unitarias y procesos unitariosalvaro Llanos
El documento describe las operaciones unitarias y los procesos unitarios involucrados en la producción química. Las operaciones unitarias son pasos físicos como calentamiento y separación, mientras que los procesos unitarios son cambios químicos como oxidación y polimerización. También proporciona ejemplos de operaciones y procesos unitarios comunes.
Este documento describe un experimento realizado por estudiantes para calcular la constante de difusividad utilizando la Ley de Fick. Colocaron una gota de tinta vegetal en agua a temperatura ambiente y a 65°C, midiendo el tiempo que tardó la tinta en difundirse. Usando los datos recolectados, calcularon la constante de difusividad para cada caso. Concluyeron que la difusividad aumenta con la temperatura.
Este documento presenta conceptos relacionados con la primera ley de la termodinámica y el balance de energía en sistemas cerrados y abiertos. Explica que la energía puede transferirse a través del calor o el trabajo, y define términos como entalpía, energía interna, capacidad calorífica. También describe las relaciones entre las capacidades caloríficas para diferentes sustancias y estados y cómo calcular cambios en la energía interna y entalpía.
El documento describe diferentes tipos de evaporadores, incluyendo sus usos, partes constitutivas y clases. Los evaporadores son equipos de intercambio de calor que transfieren energía térmica desde un medio a enfriar hacia un fluido refrigerante circulante. Sirven para transformar un líquido refrigerante en gas refrigerante absorbiendo calor de otro medio y permitiendo refrigeración. Algunos tipos comunes son evaporadores de película descendiente, ascendiente y de circulación forzada.
Este documento presenta un resumen de los conceptos clave relacionados con los balances de energía en sistemas termodinámicos. Explica las diferentes formas de energía en un sistema, las expresiones del balance de energía para sistemas cerrados y abiertos, y los enfoques para sistemas que experimentan cambios de temperatura, cambios de fase, mezcla o reacción química. Además, introduce conceptos como calor sensible, calor latente, calor de reacción y capacidades caloríficas.
Este documento describe los procesos de separación, las operaciones unitarias relacionadas y los principios involucrados. Los procesos de separación transforman una mezcla de sustancias en dos o más productos que difieren en composición aprovechando las diferencias en las propiedades físicas o químicas de los componentes. Las operaciones unitarias comunes incluyen destilación, extracción y cristalización.
Intercambiador de calor y columnas de destilacionandresarturom
El documento describe los procesos de intercambiadores de calor y destilación. Explica que los intercambiadores de calor transfieren calor entre dos fluidos y existen varios tipos como de tubos, placas y torres. La destilación separa componentes de una mezcla aprovechando diferencias de volatilidad mediante evaporación en una columna que contiene platos.
Este documento presenta la resolución de un ejercicio sobre flujo laminar de fluidos newtonianos entre dos cilindros coaxiales. Se describen las ecuaciones de continuidad y movimiento en coordenadas cilíndricas. Al aplicar las condiciones de flujo estacionario y circular, se obtienen expresiones para el perfil de velocidad tangencial. Finalmente, se integran estas ecuaciones y aplican las condiciones de frontera para hallar la velocidad tangencial como función del radio.
Este documento describe diferentes mecanismos de transferencia como calor, masa y momentum. Explica que la transferencia de calor puede ocurrir por conducción, convección o radiación. También describe los fluidos compresibles e incompresibles, y newtonianos y no newtonianos. Finalmente, resume que la transferencia de masa puede ocurrir por procesos moleculares o convectivos, y que los mecanismos de transformación incluyen cambios entre movimientos circulares y lineales o alternativos.
El documento presenta información sobre la centrifugación para extraer el mucilago de chia. Explica que la centrifugación separa partículas en una mezcla usando fuerza centrífuga aplicada al girar un eje. El objetivo es evaluar las variables de velocidad, uso del tornillo y temperatura para determinar las condiciones óptimas que maximicen el rendimiento y eficiencia de la extracción del mucilago. Se propone un diseño factorial multinivel para realizar corridas experimentales que serán analizadas para encontrar la superficie de respuesta que identifique
Este documento describe los conceptos básicos de la extracción líquido-líquido. Explica que se utiliza cuando la destilación no es efectiva para separar componentes, y que involucra el uso de un disolvente para transferir selectivamente un soluto de una fase a otra. También cubre temas como los tipos de sistemas, diagramas de equilibrio, curvas de reparto y factores a considerar en la selección del disolvente.
El método Pinch se utiliza para rediseñar redes de intercambiadores de calor con el objetivo de ahorrar costos y energía. El método se enfoca en integrar el calor de las corrientes calientes en las frías para minimizar el uso de vapor y agua de enfriamiento. Incluye construir curvas compuestas de temperatura vs entalpía para identificar puntos Pinch y cuantificar el calor que puede integrarse entre las corrientes.
Las tres leyes que rigen el comportamiento de los gases son: 1) La ley de Boyle establece que la presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales a temperatura constante. 2) La ley de Charles establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura a presión constante. 3) La ley de Avogadro establece que a iguales temperatura y presión, los volúmenes de diferentes gases que contienen el mismo número de moles son iguales.
Este documento describe los reactores químicos ideales, incluyendo una introducción a los reactores químicos, los tipos de reactores (reactor intermitente, reactor continuo de mezcla perfecta, reactor de flujo tapón y reactor empacado), y las ecuaciones necesarias para determinar el funcionamiento de cada tipo de reactor. También se discute brevemente el origen histórico de los reactores químicos.
Este documento presenta una introducción a un curso sobre fenómenos de transporte. Explica brevemente la situación del curso en el plan de estudios de ingeniería química y describe los objetivos, competencias, organización del temario, método de evaluación y materiales del curso. El curso cubrirá los principios físicos detrás del transporte de cantidad de movimiento, calor y materia, con énfasis en su aplicación a procesos de ingeniería química.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio para verificar la ecuación de Bernoulli. El resumen incluye: Los estudiantes midieron parámetros como velocidad y presión en dos puntos de un sistema de tuberías lleno de agua. Realizaron cálculos usando la ecuación de Bernoulli y concluyeron que la elección de los puntos de referencia es importante para aplicar correctamente la ecuación.
El documento trata sobre evaporadores. Explica que la evaporación sirve para concentrar soluciones mediante la vaporización del solvente. Luego describe los componentes de un evaporador simple y múltiple efecto, así como los cálculos y balances requeridos para su diseño. Finalmente, presenta un ejemplo numérico de cálculo de un evaporador simple.
Coeficiente de transferencia de masa en diferentes dispositivos objetivos y m...Doween
El documento describe un experimento para visualizar y determinar cómo factores como el tiempo y la temperatura afectan la transferencia de masa en diferentes dispositivos sometidos a temperaturas ambientales. Se utilizarán agua, alcohol etílico, acetona y thinner en tubos de PVC y otros equipos para observar tanto de forma práctica como teórica cómo ocurre la transferencia de masa en cada sustancia a través de la convección.
Este documento presenta una introducción a los fenómenos de transporte, incluyendo una definición de los mismos, las formas de abordar su estudio, y las problemáticas que pueden abordarse a través de su estudio. Explica que los fenómenos de transporte involucran la transferencia de cantidad de movimiento, energía térmica y materia. Además, introduce conceptos clave como equilibrio, fuerza impulsora y la ecuación general del transporte molecular.
La transferencia de calor estudia los procesos de transferencia de energía mediante calor, el cual se produce por diferencias de temperatura. Estudia los mecanismos de conducción, convección y radiación, y su aplicación en el diseño de equipos y proyectos de ingeniería como naves espaciales. La asignatura de transferencia de calor provee habilidades para el mantenimiento mecánico, incluyendo el diseño de equipos de transferencia de calor y asesoría en procesos relacionados.
El documento describe un experimento realizado en un evaporador de doble efecto en el Instituto Tecnológico de Oaxaca. Se presentan los objetivos, equipo, procedimiento y resultados del experimento. Se midieron parámetros como temperatura, presión, masa y entalpía en cada efecto para evaluar la transferencia de calor, eficiencia térmica y capacidad de evaporación del sistema.
El documento trata sobre la mecánica de fluidos. Explica que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo o en movimiento y es fundamental en campos como la aeronáutica e ingeniería. Se divide en estática de fluidos que estudia los fluidos en reposo y dinámica de fluidos que trata los fluidos en movimiento. Además, describe algunas propiedades de los fluidos como la viscosidad y densidad.
Operaciones unitarias y procesos unitariosalvaro Llanos
El documento describe las operaciones unitarias y los procesos unitarios involucrados en la producción química. Las operaciones unitarias son pasos físicos como calentamiento y separación, mientras que los procesos unitarios son cambios químicos como oxidación y polimerización. También proporciona ejemplos de operaciones y procesos unitarios comunes.
Este documento describe un experimento realizado por estudiantes para calcular la constante de difusividad utilizando la Ley de Fick. Colocaron una gota de tinta vegetal en agua a temperatura ambiente y a 65°C, midiendo el tiempo que tardó la tinta en difundirse. Usando los datos recolectados, calcularon la constante de difusividad para cada caso. Concluyeron que la difusividad aumenta con la temperatura.
Este documento presenta conceptos relacionados con la primera ley de la termodinámica y el balance de energía en sistemas cerrados y abiertos. Explica que la energía puede transferirse a través del calor o el trabajo, y define términos como entalpía, energía interna, capacidad calorífica. También describe las relaciones entre las capacidades caloríficas para diferentes sustancias y estados y cómo calcular cambios en la energía interna y entalpía.
El documento describe diferentes tipos de evaporadores, incluyendo sus usos, partes constitutivas y clases. Los evaporadores son equipos de intercambio de calor que transfieren energía térmica desde un medio a enfriar hacia un fluido refrigerante circulante. Sirven para transformar un líquido refrigerante en gas refrigerante absorbiendo calor de otro medio y permitiendo refrigeración. Algunos tipos comunes son evaporadores de película descendiente, ascendiente y de circulación forzada.
Este documento presenta un resumen de los conceptos clave relacionados con los balances de energía en sistemas termodinámicos. Explica las diferentes formas de energía en un sistema, las expresiones del balance de energía para sistemas cerrados y abiertos, y los enfoques para sistemas que experimentan cambios de temperatura, cambios de fase, mezcla o reacción química. Además, introduce conceptos como calor sensible, calor latente, calor de reacción y capacidades caloríficas.
Este documento describe los procesos de separación, las operaciones unitarias relacionadas y los principios involucrados. Los procesos de separación transforman una mezcla de sustancias en dos o más productos que difieren en composición aprovechando las diferencias en las propiedades físicas o químicas de los componentes. Las operaciones unitarias comunes incluyen destilación, extracción y cristalización.
Intercambiador de calor y columnas de destilacionandresarturom
El documento describe los procesos de intercambiadores de calor y destilación. Explica que los intercambiadores de calor transfieren calor entre dos fluidos y existen varios tipos como de tubos, placas y torres. La destilación separa componentes de una mezcla aprovechando diferencias de volatilidad mediante evaporación en una columna que contiene platos.
Este documento presenta la resolución de un ejercicio sobre flujo laminar de fluidos newtonianos entre dos cilindros coaxiales. Se describen las ecuaciones de continuidad y movimiento en coordenadas cilíndricas. Al aplicar las condiciones de flujo estacionario y circular, se obtienen expresiones para el perfil de velocidad tangencial. Finalmente, se integran estas ecuaciones y aplican las condiciones de frontera para hallar la velocidad tangencial como función del radio.
Este documento describe diferentes mecanismos de transferencia como calor, masa y momentum. Explica que la transferencia de calor puede ocurrir por conducción, convección o radiación. También describe los fluidos compresibles e incompresibles, y newtonianos y no newtonianos. Finalmente, resume que la transferencia de masa puede ocurrir por procesos moleculares o convectivos, y que los mecanismos de transformación incluyen cambios entre movimientos circulares y lineales o alternativos.
El documento presenta información sobre la centrifugación para extraer el mucilago de chia. Explica que la centrifugación separa partículas en una mezcla usando fuerza centrífuga aplicada al girar un eje. El objetivo es evaluar las variables de velocidad, uso del tornillo y temperatura para determinar las condiciones óptimas que maximicen el rendimiento y eficiencia de la extracción del mucilago. Se propone un diseño factorial multinivel para realizar corridas experimentales que serán analizadas para encontrar la superficie de respuesta que identifique
Este documento describe los conceptos básicos de la extracción líquido-líquido. Explica que se utiliza cuando la destilación no es efectiva para separar componentes, y que involucra el uso de un disolvente para transferir selectivamente un soluto de una fase a otra. También cubre temas como los tipos de sistemas, diagramas de equilibrio, curvas de reparto y factores a considerar en la selección del disolvente.
El método Pinch se utiliza para rediseñar redes de intercambiadores de calor con el objetivo de ahorrar costos y energía. El método se enfoca en integrar el calor de las corrientes calientes en las frías para minimizar el uso de vapor y agua de enfriamiento. Incluye construir curvas compuestas de temperatura vs entalpía para identificar puntos Pinch y cuantificar el calor que puede integrarse entre las corrientes.
Las tres leyes que rigen el comportamiento de los gases son: 1) La ley de Boyle establece que la presión y el volumen de un gas son inversamente proporcionales a temperatura constante. 2) La ley de Charles establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura a presión constante. 3) La ley de Avogadro establece que a iguales temperatura y presión, los volúmenes de diferentes gases que contienen el mismo número de moles son iguales.
Este documento describe los reactores químicos ideales, incluyendo una introducción a los reactores químicos, los tipos de reactores (reactor intermitente, reactor continuo de mezcla perfecta, reactor de flujo tapón y reactor empacado), y las ecuaciones necesarias para determinar el funcionamiento de cada tipo de reactor. También se discute brevemente el origen histórico de los reactores químicos.
Este documento presenta una introducción a un curso sobre fenómenos de transporte. Explica brevemente la situación del curso en el plan de estudios de ingeniería química y describe los objetivos, competencias, organización del temario, método de evaluación y materiales del curso. El curso cubrirá los principios físicos detrás del transporte de cantidad de movimiento, calor y materia, con énfasis en su aplicación a procesos de ingeniería química.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio para verificar la ecuación de Bernoulli. El resumen incluye: Los estudiantes midieron parámetros como velocidad y presión en dos puntos de un sistema de tuberías lleno de agua. Realizaron cálculos usando la ecuación de Bernoulli y concluyeron que la elección de los puntos de referencia es importante para aplicar correctamente la ecuación.
El documento trata sobre evaporadores. Explica que la evaporación sirve para concentrar soluciones mediante la vaporización del solvente. Luego describe los componentes de un evaporador simple y múltiple efecto, así como los cálculos y balances requeridos para su diseño. Finalmente, presenta un ejemplo numérico de cálculo de un evaporador simple.
Coeficiente de transferencia de masa en diferentes dispositivos objetivos y m...Doween
El documento describe un experimento para visualizar y determinar cómo factores como el tiempo y la temperatura afectan la transferencia de masa en diferentes dispositivos sometidos a temperaturas ambientales. Se utilizarán agua, alcohol etílico, acetona y thinner en tubos de PVC y otros equipos para observar tanto de forma práctica como teórica cómo ocurre la transferencia de masa en cada sustancia a través de la convección.
Este documento presenta una introducción a los fenómenos de transporte, incluyendo una definición de los mismos, las formas de abordar su estudio, y las problemáticas que pueden abordarse a través de su estudio. Explica que los fenómenos de transporte involucran la transferencia de cantidad de movimiento, energía térmica y materia. Además, introduce conceptos clave como equilibrio, fuerza impulsora y la ecuación general del transporte molecular.
La transferencia de calor estudia los procesos de transferencia de energía mediante calor, el cual se produce por diferencias de temperatura. Estudia los mecanismos de conducción, convección y radiación, y su aplicación en el diseño de equipos y proyectos de ingeniería como naves espaciales. La asignatura de transferencia de calor provee habilidades para el mantenimiento mecánico, incluyendo el diseño de equipos de transferencia de calor y asesoría en procesos relacionados.
Este documento presenta los contenidos de un curso sobre fenómenos de transporte en metalurgia extractiva. El curso abarca cinco unidades temáticas: transferencia de cantidad de movimiento, transferencia de calor, transferencia de masa, y análisis de problemas de transporte en procesos metalúrgicos. El documento también introduce conceptos clave como fluidodinámica, principios de conservación, y teoremas de transporte que son fundamentales para comprender los fenómenos de transporte.
Este documento presenta un resumen de diferentes métodos numéricos aplicados al flujo de fluidos. Explica que los métodos numéricos se usan con más frecuencia en la optimización de máquinas de forma rápida y efectiva. Luego introduce conceptos clave como la dinámica de fluidos y ecuaciones que rigen diferentes tipos de flujo como el flujo térmico, flujos multifásicos, electro-hidrodinámica y magnetohidrodinámica. Finalmente, describe la aplicación de métodos numéricos para resolver ecuaciones que describen flujos
Este documento presenta la información de una asignatura sobre fenómenos de transporte. Incluye el nombre, carrera, clave y créditos de la asignatura, así como una breve historia del programa. También describe los objetivos generales, temario, unidades de aprendizaje, fuentes de información y prácticas de la asignatura. El documento proporciona los detalles necesarios sobre el contenido y estructura de la asignatura.
Este documento presenta los principales resultados del aprendizaje sobre cómo enseñar el Teorema del Transporte de Reynolds en una clase de Mecánica de Fluidos. Explica que primero se deben entender los conceptos clave como sistema, volumen de control y variación de propiedades a través de ejemplos no relacionados con fluidos. Luego, se aplica el teorema a propiedades físicas como masa, momento y energía usando principios físicos. Finalmente, destaca que el aprendizaje incluye discusión de ejemplos,
Este documento resume los principios básicos de la termodinámica, incluidos conceptos como energía interna, calor, trabajo y las leyes de la termodinámica. Explica las aplicaciones de la termodinámica en diversos sistemas de ingeniería y procesos naturales. Además, define diferentes tipos de procesos termodinámicos como procesos isobáricos, isovolumétricos y adiabáticos.
El documento describe los mecanismos de transferencia de calor, incluyendo la conducción, convección y radiación. Explica que la conducción de calor se produce a través de un medio sólido debido al movimiento de electrones y vibraciones de la red, y se rige por la ley de conducción de Fourier. También cubre los conceptos de conductividad térmica, materiales isotrópicos y la ecuación para calcular la tasa de flujo de calor por conducción a través de una pared.
Este documento presenta la hoja de vida de un profesor que impartirá el curso de "Hidraulica Avanzada" en la Universidad Nacional de Piura. En su hoja de vida se detallan sus estudios universitarios y de postgrado, así como sus diplomados y cursos de especialización. También incluye la unidad 1 del curso sobre flujo en canales abiertos, la cual introduce conceptos fundamentales de la hidráulica como flujo uniforme, ecuaciones básicas y tipos de flujo.
Este documento presenta un informe de laboratorio sobre la transferencia de calor por convección de una aleta. El objetivo del experimento fue medir la distribución de temperaturas a lo largo de una superficie extendida y comparar los resultados con un análisis teórico. Se midieron las temperaturas de una estructura con aletas calentada por agua caliente y se calcularon los valores de transferencia de calor utilizando ecuaciones teóricas. Los resultados experimentales coincidieron con los valores teóricos, lo que demuestra que las aletas ay
Este documento trata sobre la mecánica de fluidos. Explica que la mecánica de fluidos estudia las fuerzas y energías generadas por fluidos en reposo o movimiento. Luego describe algunas aplicaciones tecnológicas de los fluidos como la generación de energía hidráulica, sistemas de bombeo, transporte de granos y relaves usando aire, y represas de agua. Finalmente, define un fluido como una sustancia que se deforma continuamente bajo esfuerzo cortante y que puede fluir adaptándose a la forma de su
Este documento trata sobre los fenómenos de transporte en ingeniería química. Explica conceptos clave como la cinética física, los fenómenos de transporte irreversibles, y la ecuación general que gobierna estos fenómenos. Luego describe varios fenómenos de transporte específicos (viscosidad, conducción térmica, difusión, conducción eléctrica) y las leyes que los rigen. También incluye información sobre fluidos, viscosidad y reología.
Este documento presenta los temas que se abordarán en un curso sobre fenómenos de transporte en metalurgia. Se dividirá en cinco unidades temáticas que cubren los fundamentos, transferencia de cantidad de movimiento, transferencia de calor, transferencia de masa y análisis de problemas. Cada unidad contiene varias clases con contenidos específicos. Adicionalmente, se presentan estadísticas sobre estudiantes de un curso anterior y definiciones fundamentales de conceptos como unidades y derivadas utilizadas.
Este documento presenta la introducción a una unidad sobre fenómenos de transporte e hidrostática. Explica conceptos clave como fluido, propiedades de los fluidos, viscosidad, estática de fluidos y unidades de medición usadas en mecánica de fluidos. También incluye tópicos como fluidos newtonianos y no newtonianos, ecuación de la hidrostática y manometría.
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Presentación Aislante térmico.pdf Transferencia de calorGerardoBracho3
Las aletas de transferencia de calor, también conocidas como superficies extendidas, son prolongaciones metálicas que se adhieren a una superficie sólida para aumentar su área superficial y, en consecuencia, mejorar la tasa de transferencia de calor entre la superficie y el fluido circundante.
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
1. FENÓMENOS DE TRANSPORTE
Introducción
TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO
TRANSFERENCIA DE CALOR
TRANSFERENCIA DE MASA
Porqué estudiar los fenómenos de transporte en ingeniería en energía
Qué son los fenómenos de transporte
Sistema de unidades
Conversión de unidades
Unidad Profesional Interdisciplinaria en
Ingeniería y Tecnologías Avanzadas del
Instituto Politécnico Nacional.
Profra. Dra. Indira Torres Sandoval
2. • La mayoría de las operaciones o procesos unitarios de la industria tales como
la destilación, extracción, evaporación, cristalización entre otros; están
basados en fenómenos naturales relacionados con los transportes de calor,
masa y cantidad de movimiento. Por lo tanto, para entender las operaciones
unitarias se debe conocer sobre los tres fenómenos de transporte.
• En la transferencia de fluidos, se estudia el transporte de cantidad de
movimiento; en la transferencia de calor, se estudia el transporte de energía; y
en la transferencia de masa, se aprende sobre el transporte de materia de
varias especies químicas. En la mayoría de las operaciones unitarias las tres
transferencias pueden ocurrir simultáneamente; la más lenta de las tres es
considerada la controlante.
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Sistema de unidades
Conversión de unidades
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3. • Un método muy conveniente para organizar la materia de estudio que abarcan los
procesos industriales se basa en dos hechos:
• Aunque el número de procesos individuales es muy grande, cada uno de ellos puede dividirse en una serie de
etapas, denominadas operaciones, que se repiten a lo largo de los distintos procesos.
• Las operaciones individuales poseen técnicas comunes y se basan en los mismos principios científicos.
• En la mayor parte de los procesos es preciso mover sólidos y fluidos, transmitir calor u
otras formas de energía desde una sustancia a otra, y realizar operaciones tales como
secado, molienda, destilación y evaporación, etc.
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4. • Los aspectos estrictamente químicos de los procesos se estudian dentro de un campo
paralelo de la ingeniería química denominado cinética de reacción, o ingeniería de las
reacciones químicas. Las operaciones básicas se utilizan ampliamente en la realización
de las etapas físicas de preparación de los reactantes, separación y purificación de los
productos, recirculación de los reactantes no convertidos y control de la transferencia
de energía hacia o desde los reactores químicos.
• Las operaciones unitarias son igualmente aplicables a procesos físicos y químicos.
• Por ejemplo:
• La fabricación de sal común consta de la siguiente serie de operaciones básicas: transporte de sólidos y líquidos,
transmisión de calor, evaporación, cristalización, secado y tamizado. En este caso no intervienen reacciones
químicas.
• Por otra parte, el cracking de petróleo, con o sin catalizadores, es una típica reacción química realizada a gran
escala. También aquí las operaciones unitarias -transporte de sólidos y fluidos, destilación y diversas
separaciones mecánicas- son de una importancia vital y la reacción de cracking no podría realizarse sin ellas. Las
etapas estrictamente químicas se llevan a cabo controlando el flujo de materia y energía hacia y desde la zona de
reacción.
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5. • Cuando se comprendieron mejores las operaciones unitarias, se evidencio que
no eran entes diferentes. La filtración era evidente un caso de flujo de fluidos,
la evaporación una forma de transferencia de calor, la extracción y la
absorción gaseosa involucraban transferencia de masa. El secado y la
destilación se reconocieron como operaciones en las cuales, tanto la
transferencia de masa como la de calor presentaban importancia. Se puede
entonces considere las operaciones unitarias como casos especiales o
Combinación de transferencia de calor, transferencia de masa y flujo de
fluidos. Los ingenieros se refieren a estos tres últimos eventos como Fenómenos
de Transporte y son la base de las operaciones unitarias.
Porqué estudiar los fenómenos de transporte en ingeniería en energía
Qué son los fenómenos de transporte
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6. PROCESOS UNITARIOS
• Un proceso corresponde a cualquier operación o grupo
de operaciones mediante las cuales se logra transformar,
el estado físico y composición de las materias primas y
fuentes de energía en productos útiles y formas
superiores de energía.
• A menudo, los procesos constan de múltiples pasos y
cada uno de ellos se lleva a cabo en una unidad de
proceso, asociado a un conjunto de corrientes de
entradas y salidas.
Porqué estudiar los fenómenos de transporte en ingeniería en energía
Qué son los fenómenos de transporte
Sistema de unidades
Conversión de unidades
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7. OPERACIÓN UNITARIA
• CORRESPONDE A UNA PARTE DEL PROCESO DE
TRANSFORMACIÓN
• Tiene como objetivo modificar las condiciones de
una determinada cantidad de materia, en una
forma más útil para los fines deseados.
• Estas operaciones pueden ser transformaciones
físicas como químicas
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8. Tipo de operación TRANSPORTE EJEMPLOS UNIDAD DE
APRENDIZAJE EN QUE SE
TOCAN DICHOS TEMAS
OPERACIONES
FÍSICAS
Cantidad de
movimiento
(momentum)
• Flujo a través de
tuberías
• bombas
• Flujo de fluidos
calor • Evaporadores
• Intercambiadores de
calor
• Fenómenos de
transferencia de calor
materia • Destilación
• absorción
• Fenómenos de
transferencia de masa
OPERACIONES
QUÍMICAS
• Reactores • Reactores químicos
• Reactores biológicos
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9. • Desde el punto de vista del ingeniero orientado hacia el diseño económico y
operación de plantas y equipos, la pregunta es ¿cuál es el valor práctico del
estudio de los fenómenos de transporte?
• Primero tenemos que la transferencia de calor, masa e impulso ocurren en muchos
tipos de equipos de Ingeniería (intercambiadores de calor, compresores, reactores
químicos y nucleares, humidificadores, enfriadores de aire, secadores, fraccionadores
y absorbedores), y es importante que el Ingeniero comprenda las leyes físicas que
gobiernan estos procesos de transporte si desea entender qué ocurre en el equipo y
tomar las decisiones adecuadas para su mejor y más económica operación.
• Cuando el Ingeniero diseña equipos de procesos debe predecir las cantidades de
calor, masa o impulso a transferir. Esta velocidad de transferencia depende de un
parámetro denominado coeficiente de transferencia, que a la vez depende de las
dimensiones del equipo, caudal de flujo, propiedades del fluido, etc.
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10. • Fenómenos de transporte, es pues el nombre colectivo que se da al estudio
sistemático e integrado de tres áreas clásicas de la ciencia de la Ingeniería:
• Transporte de Energía o Calor,
• Transporte de Masa o Difusión, y
• Transporte de Cantidad de Movimiento o Impulso
(Momentum en Ingles), o Dinámica de Fluidos.
• El estudio de los fenómenos de transporte se ha realizado
tradicionalmente comenzando por el transporte de cantidad de
movimiento, luego el transporte de energía y finalmente el transporte
de masa.
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12. • Aunque existen similitudes en los procesos de transferencia, la comprensión
de un proceso de transferencia puede facilitar la comprensión de los otros
procesos.
• Las ecuaciones diferenciales y las condiciones límites son las mismas y tan
solo es necesario obtener la solución para uno de los procesos pues al
cambiar la nomenclatura de esa solución, se puede obtener la solución para
cualquiera de los otros procesos de transporte.
• Estas analogías, como suelen llamarse, pueden ser relativas a similitudes en
los mecanismos físicos gracias a los cuales el transporte se verifica. Sin
embargo, que aunque existen similitudes en los procesos de transferencia,
también hay diferencias importantes, especialmente entre el transporte de
impulso ( un vector ) y el de calor o masa ( escalares ).
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13. Relación entre transferencia de calor,
masa y cantidad de movimiento
Fenómeno de
transporte
MEDICIÓN
Movimiento o
momentum
Calor Masa
Flujo Cantidad de
Movimiento o
Impulso
Energía o Calor Masa o Difusión
Fuerza impulsora o
fuerza motriz
Variación de la
velocidad
Variación de
Temperatura
Variación de
Concentración
Ley Newton Fourier Fick
Ecuación F/A= -m dV/dy Q/A= -K dT/dy M/A = -D dC/dy
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14. • Toda magnitud física consta de dos partes: una unidad, que expresa la magnitud de
que se trata y da la norma para su medida, y un número que indica cuántas unidades se
necesitan para completar la magnitud.
• Por ejemplo:
• la afirmación de que la distancia entre dos puntos es 8 pies expresa lo siguiente: que se ha medido
una determinada longitud; que para medirla se ha tomado una cierta longitud de referencia llamada
pie; y que para cubrir la distancia desde un extremo hasta el otro se necesitan 8 unidades de 1 pie.
• Si un número entero de unidades resulta demasiado grande o demasiado pequeño para cubrir una
determinada distancia, se definen submúltiplos, que son fracciones de la unidad, de forma que la
medida se puede realizar con cualquier grado de precisión en función de unidades fraccionarias.
• Ninguna magnitud física está definida mientras no estén dadas tanto el número
como la unidad.
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Magnitudes físicas
15. • El sistema internacional oficial de unidades es el sistema métrico, SI ,
(Système International d’unités); se realizan grandes esfuerzos para su
adopción universal como único sistema, tanto para las materias de
ingeniería como científicas, pero los sistemas antiguos, especialmente
el sistema cgs y el de ingeniería gravitacional fps, todavía se usan y
probablemente seguirán utilizándose durante algún tiempo. Por tanto,
es necesario estar familiarizado con el manejo de estos tres sistemas.
• cgs = centímetro-gramo-segundo
• fps= pie-libra-segundo
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16. A pesar de intensos esfuerzos de la comunidad científica y de ingeniería para unificar al
mundo con un solo sistema de unidades, en la actualidad todavía son de uso común dos
conjuntos de éstas: el sistema inglés, el cual también se conoce como United States
Customary System (USCS, sistema de uso común en Estados Unidos), y el sistema
métrico SI (por Le Système International d’ Unités), el cual también es conocido como
Sistema Internacional.
• Estados Unidos es el único país industrializado que todavía no ha realizado una
conversión completa hacia el sistema métrico (SI), en la actualidad, la sociedad
estadounidense se desenvuelve en un sistema dual y permanecerá de esa manera
hasta que se concluya la transición hacia el sistema métrico.
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17. En la Décima Conferencia General de Pesos y Medidas:
metro (m) para longitud, kilogramo (kg) para masa, segundo
(s) para tiempo, ampere (A) para corriente eléctrica, grado
Kelvin (K) para temperatura y candela (cd) para intensidad
luminosa
(cantidad de luz). En 1971, la CGPM añadió una séptima
cantidad y unidad fundamental: mole (mol) para cantidad de
materia.
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18. Referencias arbitrarias de masa, longitud, tiempo, temperatura y el mol,
Patrones. Por un acuerdo internacional se han fijado arbitrariamente los patrones para las magnitudes de masa, longitud, tiempo,
temperatura y mol, que constituyen las unidades base del sistema SI. A continuación se relacionan los patrones ordinariamente utilizados.
• El patrón de masa es el kilogramo (kg), definido como la masa del kilogramo internacional, un cilindro de platino que se conserva en Sevres
(Francia).
• El patrón de longitud es el metro (m), definido como 1 650 763,73 longitudes de onda de una cierta línea espectral emitida por el 86Kr.
• El patrón de tiempo es el segundo (s), definido como 9 192 631,770 ciclos de frecuencia de una cierta transición cuántica de un átomo de
33Ce.
• El patrón de temperatura es el kelvin (K); se define asignando el valor 273,16 K a la temperatura del agua pura en su punto triple, la única
temperatura a la que el agua líquida, el hielo y el vapor de agua pueden coexistir en equilibrio.
• El mol se define como la cantidad de sustancia que comprende tantas unidades elementales como las que hay en 12 g de 12C.
• La definición del mol es equivalente a la afirmación de que la masa de un mol de una sustancia pura, en gramos, es numéricamente igual a
su peso atómico calculado a partir de la tabla patrón de pesos atómicos, en la cual el peso atómico del carbono es 12,01115. Este número es
diferente de 12 debido a que está aplicado a la mezcla isotópica natural de carbono en vez de a C puro.
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19. • Con base en el esquema de notación introducido en 1967, oficialmente se eliminó el
símbolo de grado de la unidad de temperatura absoluta y todos los nombres de
unidades se iban a escribir en minúsculas, la abreviatura de una unidad se iba a escribir
con letra mayúscula, si esa unidad provenía de un nombre propio, ningún punto se
debe usar en las abreviaturas de unidades, a menos que aparezcan al final de una
oración.
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Mecánica de fluidos, Yunus Cengel, 2006, 1ª Ed. Pag 16
20. • En el estudio de mecánica deben establecerse abstracciones para describir aquellas
manifestaciones del cuerpo que sean de interés. Estas abstracciones se conocen
como dimensiones, son independientes de otras dimensiones y se denominan
dimensiones primarias o básicas; aquellas que se definen en función de las
dimensiones básicas se conocen como dimensiones secundarias, dentro de los
sistemas más utilizados en el mundo tenemos los siguientes:
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(fps)
(cgs)
21. • En el SI las unidades de masa, longitud, tiempo y temperatura son el kilogramo
(kg), el metro (m) , el segundo (s) y el grado kelvin (K) respectivamente.
• Las unidades correspondientes en el sistema inglés son la libra masa (lbm), el
pie (ft) y el segundo (s) y el grado Rankine (R)
• Es conveniente que sepamos que esas dimensiones se suelen identificar de la
siguiente forma.
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22. • Las dimensiones secundarias están relacionadas con las dimensiones básicas mediante leyes o
mediante definiciones. Por tanto, la representación dimensional de tales cantidades estará en
función de las dimensiones básicas.
• Por ejemplo, la representación dimensional de velocidad V es:
• La representación de la presión P es:
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23. • Para poder realizar los cálculos de ingeniería es necesario que primero
tengamos que homologar unidades para realizar las operaciones
matemáticas, para lo cual debemos conocer los múltiples factores de
conversión y así poder relacionar o intercambiar las medidas de los distintos
sistemas de medición.
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Archivo: Colección de tablas_graficas_TC
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