Este documento presenta varios conceptos relacionados con balances de materia y transferencia de materia. Explica el balance de materia aplicado a una envoltura y las condiciones límite asociadas. También describe diferentes tipos de difusión como la difusión a través de una película gaseosa, la difusión con reacción química heterogénea y homogénea, y la transferencia de materia por convección forzada. Finalmente, presenta expresiones semiempíricas para la densidad de flujo turbulento de materia, incluyendo la

1. REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN COL - SEDE CIUDAD OJEDA
TRABAJO
Realizado por:
Eric, Brito
C.I. 13.724.642
Ciudad Ojeda, Agosto de 201

2. 1
INTRODUCCION
Los balances de cantidad de movimiento, energía y masa pueden
formularse aplicando las leyes de conservación que rigen el
comportamiento de un sistema. Estos balances se pueden enunciar para
un determinado período de tiempo (evolución discontinua o cíclica), o más
comúnmente introduciendo el concepto de velocidad de evolución, con las
cantidades relacionadas con la unidad de tiempo. El objetivo es obtener una
descripción precisa y conveniente usando expresiones matemáticas tan rigurosas como
sea posible, con un mínimo de parámetros desconocidos. Estas expresiones obtenidas
pueden ser ecuaciones diferenciales ordinarias, en derivadas parciales, diferenciales
finitas,algebraicas,entre otros.

3. 2
UNIDAD III
1. BALANCE DE MATERIA APLICADO A UNA ENVOLTURA :CONDICIONES
LIMITE
Consiste en la aplicación de la ley de conservación de cantidad de movimiento o
2da. Ley de Newton a un sistema de flujo en estado estacionario, para un fluido de
propiedades constantes que circula en régimen isotérmico.
Desarrollar la forma de la envoltura elemental y seleccionar el sistema de coordenadas
adecuado a la misma.
Identificar las Entradas y Salidas. El transporte de cantidad de movimiento a través de
la superficie de la envoltura puede originarse por dos mecanismos;
Transporte Global, debido al movimiento conjunto del fluido que permite el ingreso o
egreso de cantidad de movimiento al sistema.
Transporte Molecular o Propagación, a causa de la densidad de flujo de cantidad de
movimiento, o esfuerzos cortantes, originada por la viscosidad del fluido.
Identificar Generación. La cantidad de movimiento puede ser originada, en el elemento
de volumen, por dos tipos de fuerzas;
Presión, que actúa en la superficie de la envoltura.
Gravitación, que lo hace en todo el volumen.
Verificar el Estado de Régimen. Para el estado estacionario no existe acumulación de
cantidad de movimiento, es decir, no habrá fuerza resultante actuando sobre el
volumen de fluido, o lo que es lo mismo, no existirá aceleración.
Definir las Condiciones Límite o de Frontera. Para los balances envolventes de
cantidad de movimiento se pueden identificar tres condiciones de frontera;
Inter fase sólido-fluido: la velocidad del fluido es nula con respecto al sólido en la inter
fase, de acuerdo a la ya mencionada condición de no-deslizamiento.

4. 3
Inter fase líquido-gas: se considera que no hay resistencia en la fase líquida por parte
de la fase gaseosa, por lo que el gradiente de velocidad y el esfuerzo cortante en el
líquido es nulo.
Inter fase líquido-líquido: para líquidos inmiscibles de distinta densidad, hay
continuidad en ambos lados de la inter fase, siendo la velocidad idéntica y común en la
inter fase para cada líquido.
Condición Inicial: no existe por ser estado estacionario.
Parámetros y Requisitos: temperatura y propiedades físicas constantes. Trayectoria de
las partículas de fluido rectilíneas y paralelas, régimen de flujo laminar.
Aplicaciones: En las condiciones enunciadas es válido para flujo en conductos de
sección circular, anular, rectangular, para películas de fluido descendentes en planos o
cilindros, canales abiertos, etcétera.
2. DIFUSIÓN A TRAVÉS DE UNA PELÍCULA GASEOSA ESTANCADA
Sistema de difusión donde A y B forman una mezcla gaseosa ideal.
Presión y temperatura constantes: La concentración de A en la fase gaseosa es la
correspondiente al equilibrio con el líquido de la interfase (equilibrio líquido-vapor).
B es insoluble en líquido A.
Se supone que circula lentamente una corriente de mezcla gaseosa A-B. Para
estado estacionario A se aleja de la superficie y B permanece estacionario. Las
ecuaciones mencionadas indican que la densidad de flujo molar de difusión de un
componente en una mezcla binaria es directamente proporcional a la disminución de
la fracción molar (o presión parcial) del componente e inversamente proporcional a la
longitud del trayecto y la diferencia media logarítmica de los valores extremos de
fracción molar (o presión parcial) del componente estancado.
Estas son de máxima aplicación en la difusión de películas gaseosas, tal como
equipos industriales de absorción. Parecería imposible que un componente (A)
difundiera en otro estancado (B), dado que los gradientes de concentración son
similares. Esto se debe a que el gradiente de B es mantenido por A , ya que las

5. 4
moléculas de B son arrastradas por las colisiones de A (que difunde), siendo el
número de moléculas arrastradas igual al número de moléculas de B que difunden por
la influencia del gradiente, y el valor neto es cero.
3. DIFUSIÓN CON REACCIÓN QUÍMICA HETEROGÉNEA
Las reacciones en que interviene más de una fase se denominan heterogéneas y
constituyen un número importante de casos en la realidad. En estos sistemas deben
considerarse otros aspectos adicionales a los estudiados en sistemas homogéneos:
en primer lugar la velocidad de reacción va a estar dada no sólo por lo que ocurre en
el sitio mismo de reacción sino también por la transferencia de las distintas especies
de una fase a otra; en segundo lugar al tener más de una fase podemos tener distintos
comportamientos fluido dinámicos en cada una de ellas lo cual da lugar a distintos
patrones de contacto.
En la operación unitaria de absorción, uno de los constituyentes de una mezcla
gaseosa se disuelve en forma preferente en el líquido que hace contacto.
Dependiendo de la naturaleza química de las moléculas que intervienen, la absorción
puede no aplicar reacciones químicas. Mediante los cálculos se obtiene la velocidad
de los procesos de reacción y difusión combinados.
4. DIFUSIÓN CON REACCIÓN QUÍMICA HOMOGÉNEA
Dentro de un volumen de control que contiene la mezcla pueden ocurrir diferentes
reacciones químicas mientras sucede la difusión. Una reacción homogénea es una
reacción que ocurre uniformemente en el volumen de control, mientras que una
reacción heterogénea típicamente ocurre en una interfaz tal como la frontera sólida del
volumen de control.
Es un fenómeno volumétrico cuya magnitud puede variar de punto a punto en el
medio. Las reacciones homogéneas incluyen la generación de especies y por ta nto
análogas a fuentes internas de generación de calor. En este caso el gas A se disuelve
en el líquido B y difunde en la fase liquida. Al mismo tiempo que difunde, la substancia

6. 5
A sufre una reacción química irreversible de primer orden: A + B →AB. Por lo tanto, el
balance de materia (entrada - salida + producción = 0)
5. TRANSFERENCIA DE MATERIA POR CONVECCIÓN FORZADA
Transferencia de materia en la que el flujo viscoso y la difusión tienen lugar bajo
unas condiciones tales que prácticamente puede considerarse que el campo de
velocidad no es afectado por la difusión. Consideremos concretamente la absorción de
un gas A por una película laminar descendente del líquido B. La substancia A es solo
ligeramente soluble en B, de forma que la viscosidad del líquido no varía
apreciablemente. Finalmente, haremos la restricción de que la difusión en la película
líquida tiene lugar tan lentamente que A «penetra» muy poco en B (la distancia de
penetración es pequeña en comparación con el espesor de la película).
Cuando un fluido fluye por el exterior de una superficie sólida en movimiento de
convección forzada, podemos expresar la tasa de transferencia de masa conectiva
desde la superficie hasta el fluido, o viceversa, mediante la siguiente ecuación: (9)
donde kc, es un coeficiente de transferencia de masa en m/s, CL1 la concentración
general en kg mol A / m3 y CLi la concentración en el fluido cerca de la superficie del
sólido. Este coeficiente de transferencia de masa es muy parecido al coeficiente de
transferencia de calor h y es función de la geometría del sistema, de las propiedades
del fluido y de su velocidad.
Un balance global de materia aplicado a la película indica que los moles de A
transmitidos por unidad de tiempo a través de la inter fase gas-líquido son
equivalentes a la velocidad de flujo molar total de A a través del plano z = L, y pueden
calcularse multiplicando la velocidad volumétrica de flujo a través del plano z = L’ por
la concentración media en este plano.
6. EXPRESIONES SEMIEMPIRICAS PARA LA DENSIDAD DE FLUJO
TURBULENTO DE MATERIA

7. 6
Ley de Fick
Teoría: Cuando en un sistema termodinámico multicomponente hay un
gradiente de concentraciones, se origina un flujo irreversible de materia, desde las altas
concentraciones a las bajas. A este flujo se le llama difusión. La difusión tiende a devolver
al sistema a su estado de equilibrio, de concentración constante. La ley de Fick nos dice
que el flujo difusivo que atraviesa una superfice (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
). Para un sistema discontinuo (membrana que
separa dos cámaras) esta ley seescribe:
J  D 
c

Donde c es la diferencia de concentraciones molares y el espesor de la
membrana. Si se comienza un experimento poniendo agua pura en la cámara I y una
disolución de concentración c0 en la cámara II; irá pasando, por difusión, soluto desde la
segunda hasta la primera cámara. Por conservación de la cantidad de soluto,
en todo tiempo se cumplirá:
(cII cI V c0 V, donde V es el volumen de líquido en las cámaras (se supone
el mismo y que
No cambia durante el experimento). Por otro lado, el flujo difusivo será menos la derivada
de la concentración en la cámara II frente al tiempo. Se puede escribir entonces la
siguiente ecuacióndiferencial para la concentraciónenla cámara II:
DcI
I
dt
 S  J   S  D

(cii  cI )   S  D

 (2cII
 c0
Como condición inicial debe imponerse cII (0) = c0. La solución al problema será:
c0   2  S D 
cII (t) 
2
 1 exp 

 t 

8. 7
7. PERFILES DE CONCENTRACIÓN PARA EL FLUJO
TURBULENTO EN TUBOS CIRCULARES Y LISOS.
Dada la analogía existente entre los procesos de transporte de calor y
de masa, es posible hacer el mismo análisis de “Longitud de mezcla de
Prandtl”. Por tanto, por esta vía se llega a:
dy
Cd
lD
At
AB
2)(
 (2.120)
Si se combina esta última expresión con la ecuación (2.118), se obtiene:
dy
Cd
dy
Cd
lDJ
AA
ABAy 





 2
(2.121)
y por tanto:
dy
Cd
dy
Cd
lJ
AAt
Ay
2)(
 (2.122)
La ecuación (2.122) es idéntica, por su forma a la ecuación (2.91) de
la densidad de flujo turbulento de calor. En esta expresión, l es la longitud
de mezcla de Prandtl, que para el flujo por tuberías es igual a S, donde S
es la distancia medida desde la pared.
Deducir la expresión del perfil de concentraciones para la transferencia
turbulenta de masa en tubos lisos de radio R con densidad de flujo
constante en la pared. Se supone, que en el sistema no hay reacción
química. Utilizar la expresión basada en la longitud de mezcla de Prandtl.

9. 8
Para z < 0, el flujo tiene una concentración constante e igual a CA.
en la región Lz 0 , la solución sólida de A se disuelve en el fluido,
estableciéndose una densidad de flujo molar WAJ
desde la pared hacia el
fluido, ver figura 2.21.
Figura 2.21.- Flujoturbulentoenuntubocircularcon densidadde flujo de masa
constante en la pared.
Solución:
La densidad del flujo turbulento molar viene dada por la ecuación
(2.122), la cual se expresa en coordenadas cilíndricas para la dirección
radial:
dr
Cd
dr
Cd
lJ
AAt
Ar
2)(
 (2.123)

10. 9
Si se considera constJJ Wr A
t
A )(
y se expresa l y dr en términos de S,
resulta:
dS
Cd
dS
vd
SkJ
Az
AW






 22
1 (2.124)
Al introducir la ecuación (2.96), se obtiene:













dS
Cd
dS
vd
J
A
z
w
AW


(2.125)
Por la definición de  2**
/ vv w  , se tiene:
 
  
























dS
Cd
J
v
dS
vd
dS
Cd
dS
vd
v
J
A
A
z
A
z
A
W
W
2*
2*
Simplificando:
*
*
v
vd
Cd
J
v z
A
AW
 (2.126)
Al integrar:
1*
*
1
Cv
v
C
J
v
zA
AW
 (2.127)

11. 10
La constante de integración C1 puede ser evaluada en el punto S1,
que es el límite del núcleo turbulento en la zona de transición:
C.L. ;1SS  ;1zz vv  1AA CC  (2.128)
Sustituyendo en la ecuación (2.127), se obtiene:
11 *
*
1
1
zA
A
v
v
C
J
v
C
W
 (2.129)
Por tanto, si se combina esta última expresión con la ecuación (2.127), se
llega a:
   11 *
*
1
zzAA
A
vv
v
CC
J
v
W
 (2.130)
Se introducen las variables adimensionales:
 ;1
*
WA
AA
A
J
CCv
C

*
v
v
v
z

(2.131)
Donde 
AC es la concentración del fluido en la interfase sólido-fluido. Al
sustituirlas en la ecuación (2.130), resulta:
   
 11
vvCC AA (2.132)
De acuerdo con la ecuación (2.43):
 
11
1 ln
1
S
S
k
vv  
(2.133)
Por tanto la ecuación (2.132) puede escribirse en la forma
 
11
ln
1
1
S
S
k
CC AA  
(2.134)

12. 11
la cual puede ser expresada en términos de:
  



11
ln
1
1
S
S
k
CC AA (2.135)
La ecuación (2.135) describe el perfil de concentración en flujo
turbulento para valores de 26
S , siendo 261 
S . (3).
8. COEFICIENCIA BINARIAS DE TRANSFERENCIA EN UNA O
VARIAS FASES.
La velocidad con que se produce la transferencia de masa está
vinculada al mecanismo de transporte de las sustancias entre las fases,
entre las cuales tiene lugar el intercambio de masa. La transferencia
dentro de la fase puede originarse mediante difusión molecular o por
medio de la convección y la difusión molecular simultáneamente. En un
medio inmóvil la sustancia se desplaza solo por difusión molecular.
Cuando el medio es móvil, el transporte se producirá tanto por difusión
molecular, como por el propio medio en la dirección de su movimiento, o
por partículas individuales del mismo que se mueven en diversas
direcciones.
Cuando se presenta un flujo turbulento, la difusión molecular
predomina únicamente cerca de la superficie divisoria de la fase
(interfase), en el resto de la fase surgen variaciones(pulsaciones)
irregulares de la velocidad que originan el desplazamiento de partículas
en todas direcciones, junto con el movimiento general del flujo. Al
transporte colectivo de masa efectuado bajo la acción de las pulsaciones
turbulentas se le denomina difusión turbulenta o por convección
(agitación).
El mecanismo de transporte de la fase hacia la interfase mediante la
difusión molecular y turbulenta resulta un proceso complicado, por lo cual
existen dificultades para el análisis teórico y el cálculo del transporte de

13. 12
masa. Con el objetivo de facilitar la explicación del fenómeno se asumen
dos fases, separadas por la interfase, que se moverán a velocidades
globales diferentes, que es aplicable a la transferencia de masa entre
líquido y gas, o entre dos líquidos que no se mezclan (inmiscibles).
Análogamente a lo que sucede en el contacto de un fluido en
movimiento con la pared de un sólido, la velocidad relativa será nula en la
interfase (aunque las velocidades absolutas sean diferentes de cero).
Además se supone que la concentración de la sustancia a transferir es
mayor en la fase G que la correspondiente al equilibrio, como resultado la
sustancia se transfiere de esta fase a la interfase y luego a la fase L. A
través de estas operaciones particulares y del fenómeno de vencer la
transferencia a través de la interfase ocurre la transferencia de masa de
una fase a la otra.
La transferencia de masa está estrechamente vinculada con la
estructura del flujo turbulento en cada fase. Cuando el fluido, en flujo
turbulento, se mueve cerca de una pared sólida se origina una capa
limitante laminar. Por analogía, en cada fase se distingue una zona de
movimiento turbulento llamada núcleo turbulento que constituye la masa
fundamental de la fase y una zona correspondiente a la capa límite, junto
a la interfase.
En el núcleo la transferencia de masa ocurre fundamentalmente por
pulsaciones turbulentas, la concentración del componente a transferir se
mantiene prácticamente uniforme dentro del núcleo. Sin embargo en la
capa límite, cerca de la interfase, se observará un cambio brusco de la
concentración a medida que nos acercamos a la misma, esto se debe
fundamentalmente a una amortiguación progresiva de la turbulencia en
dicha zona. Como resultado de lo anterior la transferencia en la superficie
se demora considerablemente, puesto que la velocidad queda

14. 13
determinada por la difusión de orden molecular, que es la que se
manifiesta en este caso.
Se puede resumir que en el caso de flujo turbulento, en el núcleo de
la fase, el proceso de transferencia de masa hacia la interfase (o en
dirección opuesta) se realiza paralelamente por la difusión molecular y
turbulenta, además la masa, fundamentalmente de la fase, se transporta
por difusión turbulenta, también llamada difusión por convección, en
analogía con la transferencia de calor, de forma similar la difusión
molecular se identifica con la transferencia de calor por conducción. No
existe analogía en la transferencia de masa con la forma de transferencia
de calor por radiación Una serie de modelos teóricos se utilizan para tratar
de explicar el mecanismo de transferencia de masa entre las fases, pero
la mayoría de los mismos tienen en cuenta dos consideraciones
importantes:
La resistencia total de la transferencia de masa entre las fases, será la
suma de las resistencias de las fases y de la interfase. En la mayoría de
los casos esta última se considera despreciable, por lo cual la resistencia
total a la transferencia se considerará como la suma de las resistencias
de las fases únicamente. En la interfase, las fases se hallan en equilibrio;
además éste se establece en el límite de la fase más rápidamente que el
cambio de la concentración media de su núcleo.
El coeficiente de difusión (D) representa la cantidad de masa que se
difunde por unidad de tiempo a través de la unidad de superficie normal al
sentido de la difusión, cuando el gradiente de concentración es igual a la
unidad.
El coeficiente de difusión es análogo al coeficiente de conductividad
térmica (K). Los valores del coeficiente de difusión (D) dependen de:
 las propiedades de la sustancia que se difunde

15. 14
 las propiedades del medio a través del cual se difunde
 la temperatura y de la presión (condiciones hidrodinámicas del
sistema).
Comúnmente el valor de D aumenta con la temperatura, y para los
gases, aumenta cuando disminuye la presión. En cada caso concreto, el
valor de D se determina mediante datos experimentales o mediante
ecuaciones semiempíricas, teniendo en cuenta la temperatura y la presión
bajo las cuales ocurre la difusión.
UNIDAD IV
1. LEY DE FOURIER
Esta ley nos permite cuantificar el flujo de Calor conducido a partir del
conocimiento de la distribución de la temperatura en el medio. Esta ley
establece que el flujo de calor entre dos cuerpos es directamente
proporcional a la diferencia de temperatura entre ambos, y solo puede ir
en un sentido: el calor sólo puede fluir del cuerpo más caliente hacia el
más frío. Las trayectorias mecánicas, por el contrario, son reversibles:
siempre puede imaginarse el proceso inverso. En su Teoría Analítica del
Calor, Fourier dice:
“Hay una variedad de fenómenos que no se producen por fuerzas
mecánicas, sino que resultan exclusivamente de la presencia y
acumulación del calor. Esta parte de la Filosofía Natural no puede
explicarse bajo las teorías dinámicas, sino que posee principios suyos
particulares, utilizando un método similar a las otras ciencias.

16. 15
Existirá un flujo de calor desde el foco caliente al foco frío (T2 > T1).
Si mantenemos constante la temperatura de los focos, se alcanzará un
régimen estacionario. Experimentalmente se encuentra que la densidad
de flujo de calor a través de cualquier plano perpendicular al eje z es
proporcional al gradiente de temperatura.
Expresión que se conoce como Ley de Fourier y en la que el
coeficiente de proporcionalidad κ (con unidades de Jm-1s-1K-1 en el
sistema internacional) se conoce como conductividad térmica. En general,
si el transporte de calor de produce en más de una dirección la ley de
Fourier se escribe como:
En el régimen estacionario es constante por lo tanto el flujo es el
mismo para cualquier valor de z.

17. 16
La ley de Fourier se aplica a gases, sólidos y líquidos, siempre que el
transporte de calor se produzca únicamente por conducción (choques
entre moléculas o átomos que forman la sustancia) y no por radiación o
convección (movimientos macroscópicos debido a diferencias de
densidad, tal y como ocurre en la ascensión del aire caliente en la
atmósfera). Evidentemente, los valores del coeficiente de conductividad
son muy diferentes en sólidos, líquidos y gases debido a las diferencias
de densidad.
En general el coeficiente de conductividad de una sustancia depende
de la presión y la temperatura. Para los gases κ aumenta con la
temperatura, mientras que en los líquidos y sólidos puede aumentar o
disminuir. La cantidad de calor transferido por conducción en una
dirección dada es proporcional al área que va el flujo de calor y a cómo
disminuye la temperatura en dicha dirección. Es decir, que la cantidad de
calor que se va a perder depende de la superficie del material en contacto
con ese flujo y de lo mucho o poco que disminuya la temperatura en dicha
dirección. La constante de proporcionalidad es la conductividad térmica.
La conducción térmica está determinada por la ley de Fourier.
Establece que la tasa de transferencia de calor por conducción en
una dirección dada, es proporcional al área normal a la dirección del flujo
de calor y al gradiente de temperatura en esa dirección.
Dónde:
1. es la tasa de flujo de calor que atraviesa el área A en la dirección x
2. (o λ) es una constante de proporcionalidad llamada conductividad térmica

18. 17
3. es la temperatura.
4. el tiempo. La ley de Fourier puede expresarse en términos de flujo de calor, . El flujo
de calor se define como la velocidad de transmisión de calor por unidad de área
perpendicular a la dirección del flujo. La velocidad de transmisión de calor se denomina
también potencia.
ç
De la ecuación anterior podemos decir que: En medios homogéneos e Isótropos, la
máxima velocidad de transmisión por conducción se produce en la dirección del
gradiente de temperatura, porque la densidad del flujo de calor y el gradiente de
temperatura son vectores colineales. En medios homogéneos pero anisótropos, la
máxima velocidad de transmisión por conducción no se produce en la dirección del
gradiente de temperatura, porque la dirección de la densidad del flujo de calor y del
gradiente de temperatura no es en general coincidente.
2. CONDUCTIVIDAD CALORIFICA
La conductividad térmica es una propiedad física que describe la
capacidad de un material de transferir calor por conducción, esto es,
por contacto directo y sin intercambio de materia. Es una magnitud
intensiva que no depende de la cantidad de materia. La propiedad
inversa es la resistividad térmica. La energía térmica siempre fluye de
forma espontánea de mayor a menor concentración, esto es, de
caliente a frío. Esto implica que la transmisión de calor por conducción
se da de un cuerpo a otro que está a menor temperatura o entre zonas
de un mismo material pero con temperatura diferente.

19. 18
3. VARIACION DE LA CONDUCCION CALORIFICA DE LOS
DIFERENTES ESTADOS DE LA MATERIA.
La transmisión de calor por conducción puede realizarse en
cualquiera de los tres estados de la materia: sólido líquido y gaseoso.
Para explicar el mecanismo físico de la conducción, pensemos en un gas
en el que existe un gradiente de temperaturas y no hay movimiento
global. El gas ocupa todo el espacio entre las dos superficies como se
muestra en la figura 1. Asociamos la temperatura del gas en cualquier
punto con la energía que poseen sus moléculas en las proximidades de
dicho punto. Cuando las moléculas vecinas chocan ocurre una
transferencia de energía desde las moléculas más energéticas a las
menos energéticas. En presencia de un gradiente de temperaturas la
transferencia de calor por conducción debe ocurrir en el sentido de la
temperatura decreciente, esto es en la dirección positiva del eje de las x.
En los líquidos la situación es muy similar que en los gases, aunque las
moléculas están menos espaciadas y las interacciones son más fuertes y
frecuentes.
En los sólidos la conducción se produce por cesión de energía entre
partículas contiguas (vibraciones reticulares). En un sólido no conductor
la transferencia de energía ocurre solamente por estas vibraciones
reticulares, en cambio en los sólidos conductores se debe también al
movimiento de traslación de los electrones libres. La conducción en un
medio material, goza pues de un soporte, que son sus propias moléculas
y se puede decir que macroscópicamente no involucra transporte de
materia.

20. 19
Figura 1 Asociación de la transferencia de calor por conducción con la
difusión de energía debida a la actividad molecular.
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LÍQUIDOS.- En la figura 02 se
indica la conductividad térmica de algunos líquidos en función de la
temperatura, observándose que la conductividad térmica de los
líquidos decrece a medida que aumenta su temperatura, excepto en el
caso del agua, pero el cambio es tan pequeño que en la mayor parte
de las situaciones prácticas, la conductividad térmica se puede
suponer constante para ciertos intervalos de temperatura; asimismo,
en los líquidos no hay una dependencia apreciable con la presión,
debido a que éstos son prácticamente incompresibles.
Figura 02
q q

21. 20
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE GASES Y VAPORES.- En la
figura 02 y a título de ejemplo, se muestran algunas conductividades
térmicas de gases y vapores, observándose su variación con la
temperatura. La conductividad térmica de los gases crece con la
presión, pero este aumento a presiones normales es tan pequeño que
se puede despreciar. Sin embargo, en las proximidades del punto
crítico, y para presiones o muy bajas, o muy altas, la variación de la
conductividad térmica en función de la presión, no se puede
despreciar. La conductividad térmica de los gases se incrementa con
la raíz cuadrada de la temperatura absoluta. Los gases presentan
conductividades térmicas muy bajas, tanto más, cuanto más elevado es
su peso molecular. Por analogía con el proceso de la transmisión del
calor, y sobre la base de la teoría molecular.

22. 21
CONCLUSION
La transferencia de calor por conducción es un proceso mediante el
cual fluye el calor desde una región de alta temperatura a una región de
baja temperatura dentro de un medio o entre medios diferentes en
contacto físico directo. Los valores de conductividad térmica dependen del
material y de la temperatura. Un material será mejor conductor de calor
mientras mayor sea su la conductividad del mismo. Debido a que se
comprobaron los valores de temperatura, se observa que existe un estado
estacionario ya que en la misma no se observó variación con respecto al
tiempo. Con los resultados de las gráficas obtenidos se comprobó que la
transferencia de calor es mejor a menor longitud.
Una mejoría que se le puede hacer al sistema es considerar el diseño
de bases más delgadas, o que el contacto de la barra sea el mínimo
posible, así no se complicaría tanto el ajuste de la temperatura en la
resistencia por medio del controlador de temperatura.

23. 22
BIBLIOGRAFIA
https://es.scribd.com/doc/291601709/Balances-de-Materia-Aplicados-a-
Una-Envoltura
https://curiosoando.com/que-es-la-conductividad-termica
http://procesosbio.wikispaces.com/Ley+de+Fourier