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.

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI
Castañeda Valenzuela Elizabeth
González Castañeda Jesús
Martínez Mendoza Neira Mareli
Melgoza González Diana Alejandra
Salcido Sánchez José Luis
Sandoval Medina Eduardo
Integrantes
Laboratorio Integral I
Materia
Difusión
Práctica
Norman Rivera Pazos
Maestro
Mexicali Baja California, 04 de Abril de 2014

2. Práctica.- Difusividad
OBJETIVO
Calcular la constante de difusividad por medio de un experimento para utilizar las ecuaciones de la Ley
de Fick; este experimento se realizará con tinta vegetal para demostrar su difusividad en el agua.
MARCO TEÓRICO
La ley de Fick es una ley cuantitativa en forma de ecuación diferencial que describe diversos casos
de difusión de materia o energía en un medio en el que inicialmente no existe equilibrio químico o
térmico. Recibe su nombre de Adolf Fick, que las derivó en 1855.
En situaciones en las que existen gradientes de concentración de una sustancia, o de temperatura, se
produce un flujo de partículas o de calor que tiende a homogeneizar la disolución y uniformizar la
concentración o la temperatura. El flujo homogeneizador es una consecuencia estadística del
movimiento azaroso de las partículas que da lugar al segundo principio de la termodinámica, conocido
también como movimiento térmico casual de las partículas. Así los procesos físicos de difusión pueden
ser vistos como procesos físicos o termodinámicos irreversibles.
La Ley de Difusión de Fick toma en cuenta ciertos parámetros para determinar el nivel de difusión de una
especie dada:
Magnitud de gradiente. Un mayor gradiente acelera la difusión.
Superficie de difusión.
Difusividad másica entre A y B. Definida para una especie A difundiéndose en especie B.
Una gota de tinta de radio a se pone en un recipiente de agua de radio R, siendo a<<R. La profundidad
del agua es pequeña, del orden de 1 cm, de modo que la gota de tinta alcanza el fondo del recipiente
rápidamente y el movimiento de la tinta está determinado por el proceso de difusión únicamente.

3. MATERIAL
Probeta 50 ml
Vaso de precipitado de 50 ml
Vaso precipitado de 100 ml
Gotero
Espátula
Tinta vegetal
Plancha
PROCEDIMIENTO
1.- Hacer una mezcla de tinta vegetal con 10 ó 20 ml de agua, poner en la probeta 50 ml de agua y dejar
caer una gota de tinta al mismo tiempo que se deje caer la tinta medir el tiempo hasta que se llegué al
fondo de la probeta. Tomar la medida de la expansión de la tinta.
2.- Calentar 40 ó 50 ml de agua hasta llegar a 65°c y repetir el procedimiento de la gota de la tinta para
así tomar en cuenta cómo afecta la temperatura del agua con respecto al tiempo.
CÁLCULOS
Datos Fórmula Despejando
− 𝑫 𝑨𝑩 = [
(𝑶. 𝟎𝟗𝟑𝟓𝟖𝟕 𝒌𝒈)
(𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟒𝟗𝟎𝟖 𝒎 𝟐)(𝟓𝟏 𝒔𝒆𝒈) (𝟗𝟑𝟓. 𝟖𝟕
𝒌𝒈
𝒎 𝟑 )
] (𝟎. 𝟐𝟎𝟓 𝒎)

4. RESULTADOS
-DAB = 8.18991 * 10-4
CONCLUSIÓN
En esta práctica se demostró cómo se presenta el fenómeno de difusividad en un líquido con otro de
diferentes características, y la diferencia que se presenta en tiempos y en difusión al cambiar la
temperatura de la sustancia utilizada en este caso fue agua a temperatura ambiente (25°c) y agua a un
poco más del doble de la temperatura ambiente (65°). Para presenciar este fenómeno se tiene que tener
cuidado al momento que se deja caer la primera gota y llega hasta el fondo del recipiente para tomar el
tiempo correctamente y así poder hacer los cálculos.
ANEXOS
REFERENCIAS
http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Conductividad_T%C3%A9rmica_(Fis_152)
www.fi.uba.ar/materias/6731/Problemas/Conductividad.pdf
www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2002/07.../T-031.pdf