Este documento trata sobre los principios de la transferencia de masa. Explica que la transferencia de masa ocurre a través de la difusión molecular, donde las moléculas se mueven de manera desordenada de áreas de alta concentración a baja concentración. También cubre la ecuación de Fick, que describe matemáticamente la difusión molecular. Además, discute cómo la difusión molecular se aplica a procesos como la evaporación y la absorción.
Este documento describe varios métodos experimentales para medir la difusión molecular en gases y líquidos. Explica que la difusión en líquidos es más lenta que en gases debido a la mayor proximidad de las moléculas. También presenta ecuaciones teóricas y semiempíricas para predecir coeficientes de difusión en diferentes condiciones, así como valores experimentales típicos.
Este documento introduce los procesos de transporte molecular como la transferencia de masa, momento lineal y energía térmica a través de fluidos y sólidos. Explica los procesos fundamentales de difusión molecular, incluyendo la ley de Fick, y presenta ejemplos como la evaporación y difusión. También cubre casos específicos como la difusión de gases y la difusión de una sustancia a través de otra inerte.
Un intercambiador de calor es un equipo que transfiere calor entre dos fluidos separados por una pared metálica. Existen varios tipos clasificados según su construcción, disposición de los fluidos o función. El coeficiente global de transferencia de calor depende de factores como la geometría, suciedad y variación de la temperatura a lo largo del intercambiador.
Este documento trata sobre la transferencia de masa interfacial entre dos fases fluidas. Explica que el soluto se transfiere a través de gradientes de concentración en cada fase y que en la interfase existe equilibrio. También describe los perfiles de concentración y diferentes consideraciones como la resistencia en cada fase y en la interfase. Finalmente, presenta modelos matemáticos para calcular la transferencia de masa usando coeficientes de película y concentraciones en la interfase.
La destilación es un método que se usa para separar los componentes de una solución líquida, el cual depende de la distribución de estos componentes entre una fase de vapor y una fase líquida. Ambos componentes están presentes en las dos fases. La fase de vapor se origina de la fase líquida por vaporización en el punto de ebullición
Este documento presenta cuatro problemas relacionados con fenómenos de transporte. El primero y segundo problema estiman la viscosidad de gases a altas presiones y temperaturas. El tercer problema predice la viscosidad de oxígeno, nitrógeno y metano a presión atmosférica y 20°C. El cuarto problema deduce el perfil de velocidad de una película de fluido descendente y demuestra que la distribución de velocidad viene dada por una ecuación.
El documento trata sobre los procesos de transporte de masa. Explica las leyes de Fick, Fourier y Newton que rigen la difusión molecular, conducción de calor y viscosidad respectivamente. También describe ejemplos de operaciones de transporte como la difusión de gases a través de una placa y la transferencia de calor entre láminas. El documento provee una introducción completa a los fundamentos de la transferencia de masa.
Este documento describe varios métodos experimentales para medir la difusión molecular en gases y líquidos. Explica que la difusión en líquidos es más lenta que en gases debido a la mayor proximidad de las moléculas. También presenta ecuaciones teóricas y semiempíricas para predecir coeficientes de difusión en diferentes condiciones, así como valores experimentales típicos.
Este documento introduce los procesos de transporte molecular como la transferencia de masa, momento lineal y energía térmica a través de fluidos y sólidos. Explica los procesos fundamentales de difusión molecular, incluyendo la ley de Fick, y presenta ejemplos como la evaporación y difusión. También cubre casos específicos como la difusión de gases y la difusión de una sustancia a través de otra inerte.
Un intercambiador de calor es un equipo que transfiere calor entre dos fluidos separados por una pared metálica. Existen varios tipos clasificados según su construcción, disposición de los fluidos o función. El coeficiente global de transferencia de calor depende de factores como la geometría, suciedad y variación de la temperatura a lo largo del intercambiador.
Este documento trata sobre la transferencia de masa interfacial entre dos fases fluidas. Explica que el soluto se transfiere a través de gradientes de concentración en cada fase y que en la interfase existe equilibrio. También describe los perfiles de concentración y diferentes consideraciones como la resistencia en cada fase y en la interfase. Finalmente, presenta modelos matemáticos para calcular la transferencia de masa usando coeficientes de película y concentraciones en la interfase.
La destilación es un método que se usa para separar los componentes de una solución líquida, el cual depende de la distribución de estos componentes entre una fase de vapor y una fase líquida. Ambos componentes están presentes en las dos fases. La fase de vapor se origina de la fase líquida por vaporización en el punto de ebullición
Este documento presenta cuatro problemas relacionados con fenómenos de transporte. El primero y segundo problema estiman la viscosidad de gases a altas presiones y temperaturas. El tercer problema predice la viscosidad de oxígeno, nitrógeno y metano a presión atmosférica y 20°C. El cuarto problema deduce el perfil de velocidad de una película de fluido descendente y demuestra que la distribución de velocidad viene dada por una ecuación.
El documento trata sobre los procesos de transporte de masa. Explica las leyes de Fick, Fourier y Newton que rigen la difusión molecular, conducción de calor y viscosidad respectivamente. También describe ejemplos de operaciones de transporte como la difusión de gases a través de una placa y la transferencia de calor entre láminas. El documento provee una introducción completa a los fundamentos de la transferencia de masa.
Este documento presenta un solucionario de problemas de los capítulos 2 y 3 del libro "Ingeniería de las Reacciones Químicas" de Levenspiel. Contiene soluciones a 19 problemas relacionados con la cinética química de reacciones homogéneas, incluyendo cálculos de órdenes de reacción, energías de activación y constantes de velocidad. Fue realizado por estudiantes de ingeniería química de la Universidad Central del Ecuador.
Este documento describe el proceso de extracción sólido-líquido. Se define la extracción como la operación mediante la cual se extrae un componente soluble de un sólido mediante un solvente. Se dividen los procesos en extracción en etapa única y extracción en etapa múltiple. La extracción en etapa única considera factores como la línea de operación, el equilibrio y los balances de materia, mientras que la extracción en etapa múltiple utiliza extractores continuos y ecuaciones para cada etapa.
Iaii 3 principios de transferencia de masaJulio Tirado
El documento describe los principios básicos de la transferencia de masa. Explica que la transferencia de masa ocurre cuando hay una diferencia de concentración de una especie química entre regiones, lo que causa el movimiento de la especie desde áreas de alta concentración a bajas concentración. Los mecanismos principales de transferencia de masa son la difusión molecular, la convección y el transporte entre fases. También define conceptos clave como concentración, velocidad y flujo que son importantes para evaluar los fenómenos de transferencia de
Este documento presenta información sobre humidificación y deshumidificación adiabática. Explica conceptos como coeficientes de transferencia de masa, número de unidades de transferencia, altura de unidades de transferencia y ecuaciones para calcular las condiciones de entrada y salida en una torre. También incluye un ejemplo de cálculo para determinar las condiciones de una mezcla de aire y vapor de agua al pasar por una torre de deshumidificación.
Si todos los componentes del sistema se distribuyen entre las fases en el equilibrio, la operación se conoce como destilación fraccionada (o con frecuencia, simplemente como destilación).
Este documento describe los fundamentos de la transferencia de masa en procesos industriales como la destilación, absorción, adsorción y secado. Explica conceptos clave como concentraciones, velocidades y flujos de masa en mezclas, y presenta las leyes que rigen el flujo difusivo y la ecuación de continuidad para sistemas con transferencia de masa. El objetivo es proporcionar una introducción a los mecanismos de transferencia de masa y sus aplicaciones en operaciones unitarias industriales.
El documento describe diferentes tipos de mezclas y disoluciones. Define mezclas heterogéneas, disoluciones coloidales y homogéneas. Explica la clasificación de las disoluciones según la naturaleza de la fase, el número de componentes, y si es líquida o no. También describe conceptos como disolvente, soluto, electrolíticas y no electrolíticas. Finalmente, presenta modelos de disolución ideal y diluida ideal.
Este documento contiene 15 problemas resueltos relacionados con fenómenos de transporte de calor, incluyendo cálculos de espesores de revestimiento, temperaturas en superficies de tuberías, tasas de transferencia de calor y coeficientes de transferencia. Los problemas abarcan diversos escenarios como chimeneas, intercambiadores de calor, condensadores y biorreactores. El documento proporciona las ecuaciones y datos necesarios para resolver cada problema.
Este documento describe conceptos relacionados con la conversión en procesos químicos con múltiples etapas y recirculación de reactivos. Define la conversión global como la cantidad neta de reactivo convertido en el proceso completo, y la conversión por etapa como la cantidad convertida en cada reactor. También explica cómo calcular estas conversiones usando balances de materia.
1. balance de materia y energía-ing. químicaAlejita Leon
Este documento presenta información sobre balances de materia y energía aplicados a procesos industriales. Explica conceptos clave como balance de materia, balance de energía y metodología para realizar cálculos de balances. También incluye ejemplos resueltos de balances de materia y energía para diversos procesos industriales como la producción de néctar de mango y harina de pescado.
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.
El documento presenta los fundamentos de la transferencia de masa, definiendo conceptos como concentraciones, velocidades y flujos de componentes en una mezcla. Explica que la transferencia de masa ocurre en mezclas de dos o más componentes y es fundamental en procesos industriales como destilación, extracción y secado. Introduce las leyes de Fick para cuantificar el flujo difusivo y cómo se aplican en la ecuación de continuidad para describir transferencia de masa unidimensional en estado estacionario.
Este documento describe la absorción de gases, que es la separación de componentes gaseosos mediante disolución en un líquido. Explica que cuando un gas se absorbe en un líquido, se establece un equilibrio dinámico entre las moléculas que pasan a la disolución y las que retornan a la fase gaseosa. La solubilidad de un gas depende de factores como la temperatura, presión parcial y concentración en el líquido. Se dan ejemplos numéricos para ilustrar el cálculo de equilib
Ing. Química."Balances en operaciones Aire - Agua"jiparokri
Este documento trata sobre operaciones de transferencia de masa entre aire y agua como secado, humidificación y acondicionamiento de aire. Explica los conceptos clave como humedad molar, absoluta, relativa y porcentual. Describe diagramas psicométricos y equipos como secadores y torres de enfriamiento. Presenta balances de materia y energía para estas operaciones y resuelve ejemplos numéricos sobre secado y deshumidificación.
Este documento presenta una introducción a los intercambiadores de calor. Explica que los intercambiadores de calor son esenciales en la industria y que existen diferentes tipos, desde los más simples hasta los más complejos. También describe los mecanismos básicos de transferencia de calor, incluyendo conducción, convección y radiación. Finalmente, señala que una selección inteligente de equipos de transferencia de calor requiere entender las teorías subyacentes y considerar factores mecánicos, de fabricación y
El documento presenta la información de un equipo de trabajo compuesto por 7 integrantes y describe conceptos clave relacionados con la dinámica de platos en columnas de destilación como la inundación, el arrastre, la eficiencia, las aberturas de las ranuras, la caída de presión por plato y otros parámetros importantes para el diseño de platos como la altura de liquido en la bajante y el tiempo de residencia. Se explican las ecuaciones y factores necesarios para calcular la capacidad máxima de vapor y otros valores de diseño.
Este documento describe los diferentes mecanismos de transferencia de masa entre fluidos y sólidos, incluyendo difusión molecular, turbulencia, teorías como la película, penetración y renovación de superficie. También discute analogías entre transferencia de masa, calor y cantidad de movimiento, y presenta datos experimentales sobre transferencia de masa en varias configuraciones como objetos sumergidos y tubos circulares.
Este documento presenta información sobre la difusión molecular. Explica que la difusión ocurre debido al movimiento de moléculas individuales impulsadas por su energía térmica, moviéndose de áreas de alta concentración a bajas concentración. También presenta ecuaciones para calcular la velocidad de difusión en diferentes sistemas, como la ley de Fick, y métodos para estimar la difusividad en gases y líquidos.
Este documento trata sobre la difusión molecular. Explica que la difusión ocurre debido a un gradiente de concentración que causa el movimiento de partículas de una región de alta concentración a una de baja concentración. Describe la ley de Fick y ecuaciones para calcular la difusión molecular en diferentes casos como cuando una sustancia se difunde en otra que no se difunde o cuando ocurre una contradifusión equimolar. También incluye ejemplos de difusividades y métodos para estimar la difusividad.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la transferencia de masa a través de la difusión y la convección. Explica que la transferencia de masa ocurre debido a gradientes de concentración y que puede ocurrir por difusión molecular o convección. También introduce las leyes de Fick que describen el flujo difusivo en sistemas estacionarios y no estacionarios.
Este documento presenta información sobre la transferencia de masa a través de procesos de difusión y convección. Explica que la transferencia de masa ocurre cuando hay un movimiento de una propiedad como la masa, momento o energía bajo la acción de una fuerza impulsora. Describe los mecanismos de transferencia de masa convectiva y por difusión molecular y las leyes de Fick que rigen la difusión. También incluye tablas con valores típicos de coeficientes de difusión para gases y líquidos.
Este documento presenta un solucionario de problemas de los capítulos 2 y 3 del libro "Ingeniería de las Reacciones Químicas" de Levenspiel. Contiene soluciones a 19 problemas relacionados con la cinética química de reacciones homogéneas, incluyendo cálculos de órdenes de reacción, energías de activación y constantes de velocidad. Fue realizado por estudiantes de ingeniería química de la Universidad Central del Ecuador.
Este documento describe el proceso de extracción sólido-líquido. Se define la extracción como la operación mediante la cual se extrae un componente soluble de un sólido mediante un solvente. Se dividen los procesos en extracción en etapa única y extracción en etapa múltiple. La extracción en etapa única considera factores como la línea de operación, el equilibrio y los balances de materia, mientras que la extracción en etapa múltiple utiliza extractores continuos y ecuaciones para cada etapa.
Iaii 3 principios de transferencia de masaJulio Tirado
El documento describe los principios básicos de la transferencia de masa. Explica que la transferencia de masa ocurre cuando hay una diferencia de concentración de una especie química entre regiones, lo que causa el movimiento de la especie desde áreas de alta concentración a bajas concentración. Los mecanismos principales de transferencia de masa son la difusión molecular, la convección y el transporte entre fases. También define conceptos clave como concentración, velocidad y flujo que son importantes para evaluar los fenómenos de transferencia de
Este documento presenta información sobre humidificación y deshumidificación adiabática. Explica conceptos como coeficientes de transferencia de masa, número de unidades de transferencia, altura de unidades de transferencia y ecuaciones para calcular las condiciones de entrada y salida en una torre. También incluye un ejemplo de cálculo para determinar las condiciones de una mezcla de aire y vapor de agua al pasar por una torre de deshumidificación.
Si todos los componentes del sistema se distribuyen entre las fases en el equilibrio, la operación se conoce como destilación fraccionada (o con frecuencia, simplemente como destilación).
Este documento describe los fundamentos de la transferencia de masa en procesos industriales como la destilación, absorción, adsorción y secado. Explica conceptos clave como concentraciones, velocidades y flujos de masa en mezclas, y presenta las leyes que rigen el flujo difusivo y la ecuación de continuidad para sistemas con transferencia de masa. El objetivo es proporcionar una introducción a los mecanismos de transferencia de masa y sus aplicaciones en operaciones unitarias industriales.
El documento describe diferentes tipos de mezclas y disoluciones. Define mezclas heterogéneas, disoluciones coloidales y homogéneas. Explica la clasificación de las disoluciones según la naturaleza de la fase, el número de componentes, y si es líquida o no. También describe conceptos como disolvente, soluto, electrolíticas y no electrolíticas. Finalmente, presenta modelos de disolución ideal y diluida ideal.
Este documento contiene 15 problemas resueltos relacionados con fenómenos de transporte de calor, incluyendo cálculos de espesores de revestimiento, temperaturas en superficies de tuberías, tasas de transferencia de calor y coeficientes de transferencia. Los problemas abarcan diversos escenarios como chimeneas, intercambiadores de calor, condensadores y biorreactores. El documento proporciona las ecuaciones y datos necesarios para resolver cada problema.
Este documento describe conceptos relacionados con la conversión en procesos químicos con múltiples etapas y recirculación de reactivos. Define la conversión global como la cantidad neta de reactivo convertido en el proceso completo, y la conversión por etapa como la cantidad convertida en cada reactor. También explica cómo calcular estas conversiones usando balances de materia.
1. balance de materia y energía-ing. químicaAlejita Leon
Este documento presenta información sobre balances de materia y energía aplicados a procesos industriales. Explica conceptos clave como balance de materia, balance de energía y metodología para realizar cálculos de balances. También incluye ejemplos resueltos de balances de materia y energía para diversos procesos industriales como la producción de néctar de mango y harina de pescado.
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.
El documento presenta los fundamentos de la transferencia de masa, definiendo conceptos como concentraciones, velocidades y flujos de componentes en una mezcla. Explica que la transferencia de masa ocurre en mezclas de dos o más componentes y es fundamental en procesos industriales como destilación, extracción y secado. Introduce las leyes de Fick para cuantificar el flujo difusivo y cómo se aplican en la ecuación de continuidad para describir transferencia de masa unidimensional en estado estacionario.
Este documento describe la absorción de gases, que es la separación de componentes gaseosos mediante disolución en un líquido. Explica que cuando un gas se absorbe en un líquido, se establece un equilibrio dinámico entre las moléculas que pasan a la disolución y las que retornan a la fase gaseosa. La solubilidad de un gas depende de factores como la temperatura, presión parcial y concentración en el líquido. Se dan ejemplos numéricos para ilustrar el cálculo de equilib
Ing. Química."Balances en operaciones Aire - Agua"jiparokri
Este documento trata sobre operaciones de transferencia de masa entre aire y agua como secado, humidificación y acondicionamiento de aire. Explica los conceptos clave como humedad molar, absoluta, relativa y porcentual. Describe diagramas psicométricos y equipos como secadores y torres de enfriamiento. Presenta balances de materia y energía para estas operaciones y resuelve ejemplos numéricos sobre secado y deshumidificación.
Este documento presenta una introducción a los intercambiadores de calor. Explica que los intercambiadores de calor son esenciales en la industria y que existen diferentes tipos, desde los más simples hasta los más complejos. También describe los mecanismos básicos de transferencia de calor, incluyendo conducción, convección y radiación. Finalmente, señala que una selección inteligente de equipos de transferencia de calor requiere entender las teorías subyacentes y considerar factores mecánicos, de fabricación y
El documento presenta la información de un equipo de trabajo compuesto por 7 integrantes y describe conceptos clave relacionados con la dinámica de platos en columnas de destilación como la inundación, el arrastre, la eficiencia, las aberturas de las ranuras, la caída de presión por plato y otros parámetros importantes para el diseño de platos como la altura de liquido en la bajante y el tiempo de residencia. Se explican las ecuaciones y factores necesarios para calcular la capacidad máxima de vapor y otros valores de diseño.
Este documento describe los diferentes mecanismos de transferencia de masa entre fluidos y sólidos, incluyendo difusión molecular, turbulencia, teorías como la película, penetración y renovación de superficie. También discute analogías entre transferencia de masa, calor y cantidad de movimiento, y presenta datos experimentales sobre transferencia de masa en varias configuraciones como objetos sumergidos y tubos circulares.
Este documento presenta información sobre la difusión molecular. Explica que la difusión ocurre debido al movimiento de moléculas individuales impulsadas por su energía térmica, moviéndose de áreas de alta concentración a bajas concentración. También presenta ecuaciones para calcular la velocidad de difusión en diferentes sistemas, como la ley de Fick, y métodos para estimar la difusividad en gases y líquidos.
Este documento trata sobre la difusión molecular. Explica que la difusión ocurre debido a un gradiente de concentración que causa el movimiento de partículas de una región de alta concentración a una de baja concentración. Describe la ley de Fick y ecuaciones para calcular la difusión molecular en diferentes casos como cuando una sustancia se difunde en otra que no se difunde o cuando ocurre una contradifusión equimolar. También incluye ejemplos de difusividades y métodos para estimar la difusividad.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la transferencia de masa a través de la difusión y la convección. Explica que la transferencia de masa ocurre debido a gradientes de concentración y que puede ocurrir por difusión molecular o convección. También introduce las leyes de Fick que describen el flujo difusivo en sistemas estacionarios y no estacionarios.
Este documento presenta información sobre la transferencia de masa a través de procesos de difusión y convección. Explica que la transferencia de masa ocurre cuando hay un movimiento de una propiedad como la masa, momento o energía bajo la acción de una fuerza impulsora. Describe los mecanismos de transferencia de masa convectiva y por difusión molecular y las leyes de Fick que rigen la difusión. También incluye tablas con valores típicos de coeficientes de difusión para gases y líquidos.
Transferencia de Masa y Reacción Química Simultaneas. Difusión y Reacción Quí...IQMPacheco
Este documento trata sobre procesos químicos controlados por la difusión. Explica que estos procesos ocurren cuando la velocidad de reacción es mayor que la velocidad de difusión. Describe los pasos involucrados en reacciones catalíticas sólido-líquido y provee un ejemplo matemático de la difusión de oxígeno hacia una partícula esférica de carbón y la subsecuente reacción.
El documento describe varias teorías y ecuaciones para calcular coeficientes de difusión en gases y líquidos. Para gases, se presenta la teoría de la esfera rígida y la ecuación de Chapman-Enskog. Para líquidos, las difusividades son más bajas debido a la mayor proximidad de las moléculas. Se mencionan las ecuaciones de Stokes-Einstein y Wilke-Chang para predecir difusividades en líquidos.
1) El documento presenta varios problemas relacionados con la transferencia de masa interfacial en operaciones unitarias. Incluye cálculos de coeficientes de transferencia de masa, flujos y porcentajes de resistencia en películas para absorción de gases en torres de paredes mojadas.
2) Presenta ejercicios adicionales sobre absorción de ácido clorhídrico en aire y CO2 en soda cáustica, así como difusión de gases a través de membranas y evaporación en torres. Se piden determinar flujos
1) El documento presenta varios problemas relacionados con la transferencia de masa interfacial en operaciones unitarias. Incluye cálculos de coeficientes de transferencia de masa, flujos y porcentajes de resistencia en películas para absorción de gases en torres de paredes mojadas.
2) Presenta ejercicios adicionales sobre absorción de ácido clorhídrico en aire y CO2 en soda cáustica, así como difusión de gases a través de membranas y evaporación en torres. Se piden cálculos de
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio sobre la difusión de gases y líquidos realizado por una alumna. El experimento midió la difusividad del etanol a través del aire y obtuvo un valor de 5.6664 x 10-3 cm2/s. El objetivo era familiarizar a los estudiantes con los fenómenos de transferencia de masa y comparar los valores experimentales con los reportados en la literatura.
Este documento describe los conceptos fundamentales de la difusión estacionaria de masa. Explica que (1) existe una tendencia natural para que los solutos se difundan de áreas de alta concentración a bajas concentración, (2) la magnitud del flujo difusivo depende del coeficiente de difusión y es directamente proporcional al gradiente de concentración, y (3) el flujo difusivo y el gradiente de concentración tienen direcciones opuestas de acuerdo con la ley de Fick.
1) Los fluidos newtonianos son aquellos cuya velocidad de deformación es directamente proporcional al esfuerzo de corte aplicado. 2) La constante de proporcionalidad entre el esfuerzo de corte y la velocidad de deformación se define como la viscosidad del fluido. 3) Los fluidos más comunes como el agua, el aire y la gasolina son newtonianos en condiciones normales.
Este documento presenta diferentes métodos para determinar experimentalmente y predecir teóricamente el coeficiente de difusividad de gases. Explica cómo se puede obtener experimentalmente mediante métodos como la evaporación de un líquido o el procedimiento de dos bulbos. También describe cómo predecir la difusividad mediante la teoría cinética de gases y el método semi-empírico de Fuller, y proporciona una ecuación y ejemplo para calcular la difusividad de una mezcla gaseosa.
Este documento describe el régimen laminar de flujo en tuberías. Explica que el flujo laminar ocurre a bajas velocidades o altas viscosidades, con las partículas de fluido moviéndose en capas paralelas sin mezclarse. Deriva la ecuación de Poiseuille para calcular la distribución de velocidades en una tubería circular bajo flujo laminar. También discute métodos para resolver la ecuación de Colebrook-White implícita que describe la fricción en la pared de la tubería.
El documento describe el proceso de adsorción, donde uno o más componentes de un gas o líquido se adsorben en la superficie de un sólido. Explica que en los procesos comerciales el adsorbente suele tener forma de partículas pequeñas en un lecho fijo por donde pasa el fluido y las partículas adsorben sus componentes. También cubre las propiedades de los adsorbentes, las relaciones de equilibrio, el diseño de columnas de adsorción y la curva de avance.
El documento presenta información sobre dinámica de fluidos incompresibles. Explica conceptos clave como flujo incompresible, ecuación de continuidad, ecuación de Bernoulli, y teoremas de Torricelli y Bernoulli. También incluye ejemplos de aplicaciones como medidores Venturi y chimeneas.
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
Este documento evalúa las diferentes definiciones del coeficiente de transferencia de masa por convección. Analiza teóricamente cuatro alternativas para representar la transferencia de masa en la superficie y demuestra mediante un estudio de CFD de un experimento de evaporación que el uso de fracciones de masa o fracciones molares en lugar de densidad de vapor o presión de vapor conduce a coeficientes de transferencia de masa menos dependientes de las condiciones ambientales.
Este problema trata sobre el fenómeno de la ósmosis y la presión osmótica. Se explica cómo la ósmosis ocurre cuando dos disoluciones de diferente concentración están separadas por una membrana semipermeable, causando el flujo de disolvente de baja a alta concentración. La presión osmótica se define como la diferencia de presión necesaria para detener este flujo y depende de la concentración y temperatura. Se calculan la concentración, presión osmótica y altura máxima de ascenso de savia
1.3 Estimación de la difusividad para sistemas binarios gaseosos.pptxGabyAlcaraz8
Este documento discute los métodos para determinar experimentalmente los coeficientes de difusión en sistemas binarios gaseosos y líquidos. Describe tres métodos principales: 1) midiendo la evaporación de un líquido puro, 2) analizando la difusión entre dos gases puros separados inicialmente, y 3) usando un aparato de dos bulbos conectados por un capilar. También presenta datos experimentales típicos de difusividad y métodos para predecir la difusividad de gases basados en la teoría cinética y ecu
Este documento discute dos métodos para determinar coeficientes de difusividad gaseosa usando el tubo de Stefan: el método de Winkelmann y el método de Wilke-Lee. Se aplican ambos métodos a una serie de valores experimentales para el sistema Tetracloruro de Carbono-Aire. El documento también analiza los posibles errores en los métodos y cómo corregirlos.
Relacion entre Ley de Fick y Ley de Grahamkevinomm
La ley de Graham establece que la velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad. La ley de Fick establece que la rapidez de difusión a través de una sección transversal es proporcional al gradiente de concentración. Ambas leyes describen la difusión de manera cuantitativa pero de forma diferente y solo están relacionadas idealmente.
¿Qué es?
El VIH es un virus que ataca el sistema inmunitario del cuerpo humano, debilitándolo y dejándolo vulnerable a otras infecciones y enfermedades.
Se transmite a través de fluidos corporales como sangre, semen, secreciones vaginales y leche materna.
A medida que avanza, el VIH puede desarrollarse en SIDA, una etapa avanzada de la infección donde el sistema inmunitario está severamente comprometido.
Estadísticas
Más de 38 millones de personas viven con VIH en todo el mundo, según datos de la ONU.
Las tasas de infección varían según la región y el grupo demográfico, con una prevalencia más alta en África subsahariana.
Modos de Transmisión
El VIH se transmite principalmente a través de relaciones sexuales sin protección, compartir agujas contaminadas y de madre a hijo durante el parto o la lactancia.
No se transmite por contacto casual como estrechar la mano o compartir utensilios.
Prevención y Tratamiento
La prevención incluye el uso de preservativos durante las relaciones sexuales, evitar compartir agujas y acceder a la profilaxis preexposición (PrEP) para aquellos con mayor riesgo.
El tratamiento del VIH implica el uso de terapia antirretroviral (TAR), que ayuda a controlar la replicación viral y permite que las personas con VIH vivan vidas más largas y saludables
Cardiopatias cianogenas con hipoflujo pulmonar.pptxELVISGLEN
Las cardiopatías congénitas acianóticas incluyen problemas cardíacos que se desarrollan antes o al momento de nacer pero que normalmente no interfieren en la cantidad de oxígeno o de sangre que llega a los tejidos corporales.
La era precámbrica comenzó hace 4 millones de años y se cuenta hasta hace 570 millones de años. Durante este período se creó el complejo basal propio de la Guayana venezolana, al sur del país; también en Los Andes; en la cordillera norte de Perijá, estado de Zulia; y en el Baúl, estado de Cojedes.
1891 - Primera discusión semicientífica sobre Una Nave Espacial Propulsada po...Champs Elysee Roldan
La primera discusión semicientífica sobre una nave espacial propulsada por cohetes la realizó el alemán Hans Ganswindt, quien abordó los problemas de la propulsión no mediante la fuerza reactiva de los gases expulsados sino mediante la eyección de cartuchos de acero que contenían dinamita. Supuso que la explosión de una carga transferiría energía cinética a la pared de la nave espacial y la impulsaría en la dirección deseada. Supuso que múltiples explosiones proporcionarían suficiente velocidad para alcanzar la órbita y la velocidad de escape.
El 27 de mayo de 1891, pronunció un discurso público en la Filarmónica de Berlín, en el que introdujo su concepto de un vehículo galáctico(Weltenfahrzeug).
Ganswindt también exploró el uso de una estación espacial giratoria para contrarrestar la ingravidez y crear gravedad artificial.
Priones, definiciones y la enfermedad de las vacas locasalexandrajunchaya3
Durante este trabajo de la doctora Mar junto con la coordinadora Hidalgo, se presenta un didáctico documento en donde repasaremos la definición de este misterio de la biología y medicina. Proteinas que al tener una estructura incorrecta, pueden esparcir esta estructura no adecuada, generando huecos en el cerebro, de esta manera creando el tejido espongiforme.
3. La transferencia de masa, interviene en la
destilación, absorción, secado, extracción
líquido-líquido adsorción y procesos de
membrana.
Cuando se transfiere masa de una fase a otra o
a través de una sola fase el mecanismo básico
es el mismo, ya sea que se trate de gases,
líquidos o sólidos.
4. El proceso de transferencia se caracteriza
por el mismo tipo general de ecuación
velocidad de un proceso de transferencia = fuerza impulsora/ resistencia
Esto puede escribirse como sigue para la
difusión molecular de las propiedades de
momento lineal, de calor y de masa:
5. La ecuación para la difusión molecular de masa
es la ley de Fick, similar a la ecuación anterior.
Se escribe como sigue para una concentración
total constante en un fluido:
6. Todos los flujos específicos del lado izquierdo de
la ecuación tiene unidades de transferencia de
cantidad masa por unidad de tiempo y por unidad
de área.
Las propiedades de transporte m/r, a y DAB se
dan en m2/s y las concentraciones se representan
como kg mol/m3.
7. La transferencia de masa es decisiva en muchas
áreas de la ciencia y la ingeniería.
La transferencia de masa se verifica cuando el
componente de una mezcla emigra en una misma
fase o de una fase a otra, a causa de la
diferencia de concentración entre dos puntos.
8. Un trozo de azúcar sumergido en una taza
de café se disuelve y se difunde, sin
agitación, en la solución que lo rodea.
Cuando la madera verde se expone a la
acción atmosférica, se seca parcialmente a
medida que el agua contenida se difunde a la
atmósfera.
En una reacción catalítica, los reactivos se
difunden del medio a la superficie catalítica
donde se verifica la reacción.
9. La transferencia de masa puede considerarse de
forma similar a la aplicación de la ley de
conducción de Fourier. Sin embargo, una de las
diferencias importantes es que en la
transferencia molecular de masa, uno o más de
los componentes del medio se desplaza. En la
transferencia de calor por conducción, el medio
suele ser estacionario y sólo transporta energía
en forma de calor.
11. La difusión molecular (o transporte molecular)
puede definirse como la transferencia (o
desplazamiento) de moléculas individuales a
través de un fluido por medio de los
desplazamientos individuales y desordenados
de las moléculas.
12. PROCESO DE DIFUSIÓN MOLECULAR.
Se observa la trayectoria
desordenada que la molécula A
puede seguir al difundirse del
punto (1) al (2) a través de las
moléculas de B.
Si hay un número mayor de
moléculas de A cerca del punto
(1) con respecto al punto (2),
entonces, las moléculas se
difunden de manera desordenada
,en ambas direcciones, habrá más
moléculas de A difundiéndose de
(1) a (2) que de (2) a (1).
La difusión neta de A va de una
región de alta concentración a
otra de baja concentración.
13. Considerar que se añade una gota de tinta azul
a una taza de agua. Las moléculas de la tinta se
difundirán con lentitud en todas las partes del
agua por difusión molecular.
Para incrementar la velocidad de mezclado de
la tinta, se puede agitar el líquido por medios
mecánicos, con lo cual se verifica una
transferencia convectiva de masa.
14. Los dos mecanismos de transferencia de calor,
conducción y convección, son análogos a la
difusión molecular y a la transferencia de
masa convectiva.
15. En la difusión de moléculas cuando la totalidad
del fluido está inmóvil, es decir, estacionario, la
difusión de las moléculas se debe a un gradiente
de concentración.
La ecuación general de la ley de Fick puede
escribirse como sigue para una mezcla binaria de
A y B:
dxA
J*
Az = -c DAB
dz
16. donde c es la concentración total de A y B en kg
mol A + B/m3 y xA es la fracción mol de A en la
mezcla de A y B.
Si c es constante, entonces, cA = cxA
C dxA = d(cxA)= dcA
Para una concentración total constante
dcA
J*
Az = -DAB
dz
17. Una tubería contiene una mezcla de He y N2
gaseosa a 298 K y 1 atm de presión total,
constante en toda la extensión del tubo. En uno
de los extremos de éste punto 1, la presión
parcial pA1 del He es 0.60 atm y en el otro
extremo, a 20 cm, pA2 = 0.20 atm. Calcule en
unidades SI y cgs el flujo específico de He en
estado estacionario cuando el valor de DAB de la
mezcla He-N2 es 0.687 cm2/s.
21. En la figura se muestra un diagrama para dos
gases, A y B, a presión total constante P, en dos
cámaras grandes, conectadas por un tubo que
sirve para que se verifique la difusión molecular
en estado estacionario. Se mantienen uniformes
sus concentraciones.
Las moles de A que se difunden hacia la derecha
deben ser iguales a los moles de B, que lo hacen
hacia la izquierda.
22. La ley de Fick para B cuando c es constante, en
donde el subíndice z se suele omitir cuando la
dirección es obvia
dcB
J*
B = -DBA
dz
23. Si
P = pA + pB = constante
c = cA + cB
dcA = -dcB
Igualando
dcA dcB
J*
Az = -DAB = - J*
B = - (-DBA)
dz dz
Sustituyendo la ecuación diferencial de c y
cancelando los términos iguales, se tiene
DAB = DBA
24. En un tubo uniforme de 0.10 m de largo se
difunde amoniaco gaseoso (A) en N2 gaseoso
(B) a 1.0132x105 Pa de presión y 298 K.
En el punto 1, pA1=1.013 X l04 Pa y en el punto 2,
pA2=0.507x 104 Pa.
La difusividad DAB =0.230 x 10-4 m2/s.
a) Calcule el flujo específico J*
A en estado
estacionario.
b) Repita para J*
B.
26. El flujo específico de difusión J*
A se debe al
gradiente de concentraciones. La velocidad a la
cual los moles de A pasan por un punto fijo hacia
la derecha, se tomará como flujo positivo. Este
flujo puede transformarse en una velocidad de
difusión de A hacia la derecha por medio de la
expresión
J*
A (kg mol A/s .m2) = nAd cA
Donde nAd es la velocidad de difusión de A, m/s.
27. Cuando la totalidad del fluido se mueve con un
flujo convectivo hacia la derecha. La velocidad
molar promedio de la totalidad del fluido con
respecto a un punto estacionario es nM m/s. El
componente A sigue difundiéndose pero, su
velocidad de difusión nAd se mide con respecto
al fluido en movimiento.
28. Así, A se desplaza con mayor rapidez que la
fase total, debido a su velocidad de difusión nAd
esta se añade a la de la fase total nM.
Matemáticamente, la velocidad de A con
respecto al punto estacionario es la suma de la
velocidad de difusión y de la velocidad
convectiva o promedio.
nA=nAd +nM
donde nA es la velocidad de A con respecto al
punto estacionario
29. donde
cAnA = cAnAd + cAnM
Cada uno de estos componentes es un flujo
específico.
El primer término cAnA, representa el flujo
específico NA kg mol A/s.m2. Este es el flujo
específico total de A con respecto al punto
estacionario.
30. El segundo término es J*
A, es el flujo específico
de difusión con respecto al fluido en movimiento.
El tercer término es el flujo convectivo
específico de A con respecto al punto
estacionario.
Por lo tanto:
NA = J*
A •I- + cAnM
Así, el flujo convectivo total
N = cnM = NA + NB
31. La expresión general final para difusión más
convección, que debe usarse cuando se emplea
NA y se refiere a un punto estacionario, puede
escribirse una ecuación similar para NB.
dxA cA
NA = - cDAB + (NA + NB)
dz c
dxB cB
NB = - cDBA + (NA + NB)
dz c
32. A que se difunde
a través de B no
difusivo y en
reposo
33. El caso de la difusión de A a través de B, que
está estacionario y no se difunde, es una
situación de estado estacionario bastante
frecuente.
En este caso, algún límite al final de la
trayectoria de difusión es impermeable al
componente B, por lo que éste no puede
atravesarlo.
34. NA
NH3 (A)
Aire (B)
Difusión de A a través de 3 no difusivo y en reposo: a) benceno
que se evapora al aire, b) amoniaco atmosférico que se absorbe
en agua
35. Para deducir el caso de A que se difunde en B
estacionario, se sustituye NB = 0,
dxA cA
NA = - cDAB + (NA + 0 )
dz c
36. si se mantiene constante la presión total P,
se sustituye
c = P/RT,
pA = xA P
cA/c = pA/P
DAB P P – pA2
NA = - ln
RT(z2 – z1) P – pA1
37. Sin embargo, con frecuencia se escribe
también de otra forma. Primero se define la
media logarítmica de B inerte.
Puesto que
P = pAl +pB1 = pA2 + pB2
pB1= P-pA1
pB2= P-pA2
38. pB2 - pB1 pA1 - pA2
pBm = =
ln(pB2 / pB1) ln [(P-pA2) – (P-pA1 )]
DAB P
NA = - (pA1 - pA2 )
RT(z2 – z1)pBm
39. El agua en el fondo de un tubo metálico estrecho se mantiene
a temperatura constante de 20 ºC. La presión total del aire
seco es 1.01325 x 105 y la temperatura es 293 K. El agua se
evapora y se difunde a través del aire en el tubo y la
trayectoria de difusión z2-z1 tiene 0.5 pies de longitud.
Calcule la velocidad de evaporación en estado estacionario en
lb mol/h . pie2 y en kg mol/h . m2. La difusividad del vapor de
agua a 293 K y 1 atm de presión
es 0.250 x 10-4 m2/s. Suponga que el sistema es isotérmico.
Utilice unidades SI y del sistema inglés.
La presión de vapor del agua a 20 ºC es 17.54 mm,pA2 =0, aire
puro a temperatura es 68 ºF y R = 0.730 pie3. atm/lb mol.ºR.
41. Se han empleado numerosos métodos
experimentales para determinar la difusividad
molecular de mezclas gaseosas binarias. Algunos
de los más importantes son:
Uno de ellos consiste en evaporar un líquido
puro en un tubo estrecho haciendo pasar un gas
sobre el extremo superior. Se mide la
disminución del nivel del líquido con respecto al
tiempo.
41
42. En otro procedimiento, dos gases puros a
presiones iguales se encierran en secciones
independientes de un tubo largo, separados por
una división que se retira con lentitud para
iniciar la difusión.
Transcurrido cierto tiempo se vuelve a
introducir la división y se analiza el gas de cada
sección.
42
43. Uno de los métodos más útiles y comunes es el
procedimiento de dos bulbos El aparato consiste en dos
bulbos de vidrio cuyos volúmenes V1 y V2 están conectados
por un capilar de área de sección transversal A y longitud L,
de volumen muy pequeño en comparación con V1 y V2.
V2
c2
V1
la
c1
1 2
z
L
Válvula
L 0
43
44. En V1 se introduce A puro y en V2 B puro,
ambos a la misma presión. Se abre la válvula, se
deja que la difusión se verifique por cierto
tiempo, se cierra otra vez. Se analizan por
separado las mezclas de cada cámara.
En la tabla se muestran algunos valores típicos.
Los valores van desde 0.05 x 104 m2/s, cuando
está presente una molécula grande, hasta
alrededor de 1.0 x 104 m2/s en el caso que este
presente H2 a temperatura ambiente.44
46. La difusividad de una mezcla binaria de gases en
la región de gases diluidos, a presiones bajas
cercanas a la atmosférica, se puede predecir
mediante la teoría cinética de los gases. Se
supone que el gas consta de partículas esféricas
rígidas completamente elásticas en sus
colisiones con otras moléculas, lo que implica
conservación del momento lineal. No hay fuerzas
de atracción o de repulsión entre las moléculas.
46
47. La deducción utiliza la trayectoria libre media h,
que es la distancia promedio que una molécula
recorre entre dos colisiones. La ecuación final es
1.8583 x 10-7 T2/3 1 1 1/2
DAB = +
P s2
AB WD,AB MA MB
47
48. donde DAB es la difusividad en m2/s, T es la
temperatura en K, MA y MB es el peso molecular
de A y B kg masa/kg mol, P la presión absoluta en
atm. El término sAB es un “diámetro promedio de
colisión” y WD,AB es una integral de colisión basada
en el potencial de Lennard-Jones. La integral de
colisión WD,AB es una relación que proporciona la
desviación de un gas con interacción al
compararlo con un gas de esferas rigidas de
comportamiento elástico.48
49. La ecuación de Lennard-Jones es bastante
complicada y con mucha frecuencia no se
dispone de algunas de las constantes como sAB, y
tampoco es facil estimarlas. Debido a esto, se
usa con más frecuencia el método semiempírico
de Fuller y colaboradores.
1 x 10-7 T1.75 (1/MA + 1/MB)1/2
DAB =
P [(SnA
2)1/3 + (SnB)1/3]2
49
51. A través de aire (B) a 1 atm abs, se difunde
butanol normal (A). Usando el método de
Fuller y colaboradores, estime las
difusividades DAB a las siguientes
temperaturas :
a) A 0 ºC.
b) A 25.9 ºC.
c ) A 0 ºC y 2.0 atm abs.
51
53. La difusión de solutos en líquidos es muy
importante en muchos procesos industriales,
en especial en las operaciones de separación,
como extracción líquido-líquido o extracción
con disolventes, en la absorción de gases y en
la destilación.
La difusión en líquidos también es frecuente en
la naturaleza, como en los casos de oxigenación
de ríos y lagos y la difusión de sales en la
sangre. 53
54. La velocidad de difusión molecular en los
líquidos es mucho menor que en los gases. Las
moléculas de un líquido están muy cercanas
entre sí en comparación con las de un gas, por
tanto, las moléculas del soluto A que se difunde
chocarán contra las moléculas del líquido B con
más frecuencia y se difundirán con mayor
lentitud que en los gases.
54
56. Debido a que las moléculas de un líquido están
más próximas unas de otras que en los gases,
la densidad y la resistencia a la difusión en
aquél son mucho mayores. Además, y debido a
esta proximidad de las moléculas, las fuerzas
de atracción entre ellas tienen un efecto
importante sobre la difusión.
56
57. En la difusión en líquidos, una de las
diferencias más notorias con la difusión en
gases es que las difusividades suelen ser
bastante dependientes de la concentración de
los componentes que se difunden.
1. Contradifusión equimolar
2. Difusión de A a través de B que no se difunde
57
58. 1. La expresión general para contradifusión
equimolar, para líquidos en estado
estacionario donde NA = -NB.
DAB (cA1 – cA2) DAB cprom(xA1 – xA2)
NA = =
(z2 – z1) (z2 – z1)
cprom = (r / M)prom = [(r1/M1) / (r2/M2)]/2
58
59. La ecuación para evaluar NA usa el valor
promedio de DAB, que puede variar con la
concentración, y el valor promedio de c, que
también puede variar con la concentración. Por
regla general, en la ecuación se usa un
promedio lineal de c. El caso de contradifusión
equimolar es muy poco frecuente.
59
60. El aspecto más importante de difusión en
líquidos corresponde al soluto A que se difunde
en el disolvente B, estacionario que no se
difunde.
DAB cprom
NA = (xA1 – xA2)
(z2 – z1) xBm
xBm = (xB2 – xB1) / ln (xB2 / xB1)
60
61. Una solución de etanol (A) en agua (B) en forma de
película estacionaria de 2.0 mm de espesor a 293 K, está
en contacto con la superficie de un disolvente orgánico
en el cual el etanol es soluble, pero el agua no. Por tanto,
NB = 0. En el punto 1, la concentración del etanol es
16.8% en peso y la solución tiene una densidad r1 = 972.8
kg/m3. En el punto 2, la concentración del etanol es
6.8% en peso y r2 = 988.1 kg/m3. La difusividad del
etanol es 0.740 x 10-9 m2/s. Calcule el flujo de estado
estacionario NA.
La difusividad es DAB=0.740x10-9 m2/s. Los pesos
moleculares de A y B son MA = 46.05 y MB = 18.02.61
63. Existen diversos métodos para determinar
experimentalmente coeficientes de difusión
en líquidos. En uno de ellos se produce una
difusión en estado no estacionario en un tubo
capilar y se determina la difusividad con base
en el perfil de concentraciones.
El valor de la difusividad suele depender en
gran parte de la concentración del soluto A
que se difunde.
63
64. Otro método bastante común se usa una
solución relativamente diluida y otra más
concentrada que se introducen en cámaras
ubicadas en lados opuestos de una membrana
porosa de vidrio sinterizado.
La difusión molecular se verifica a través de
los pequeños poros del vidrio sinterizado,
mientras se agitan ambos compartimientos.
64
65. La se incluye difusividades experimentales para
mezclas binarias en fase líquida. Todos los
valores son aplicables a soluciones diluidas del
soluto que se difunde en el disolvente. Las
difusividades de los líquidos suelen variar en
alto grado con la concentración.
Por consiguiente, los valores de la tabla deben
usarse con precaución fuera del intervalo de
soluciones diluidas
65
68. Las ecuaciones para predecir difusividades de
solutos diluidos en líquidos son semiempíricas,
debido a que la teoría de la difusión en líquidos
no está completamente explicada.
Una de las primeras teorías, la ecuación de
Stokes-Einstein, se obtuvo para una molécula
esférica muy grande, que se difunde en un
disolvente líquido de moléculas pequeñas.
68
69. 9.96 x 10-16 T
DAB =
m VA
1/3
Se usó la ley be Stokes para describir el
retardo en la molécula móvil del soluto. Después
se modificó al suponer que todas las moléculas
son iguales, cuyo radio molecular se expresa en
términos del volumen molar
69
70. La ecuación anterior no es válida para solutos
de volumen molar pequeño. Debido a esto, se
han desarrollado diversas expresiones
semiteóricas. La correlación de Wilke-Chang
puede usarse para la mayoría de los propósitos
generales cuando el soluto (A) está diluido con
respecto al disolvente (B).
T
DAB = 1.173 x 10-16 ( jMB)1/2
m VA
0.6
70
71. j es un “parámetro de asociación” del
disolvente: 2.6 para el agua, 1.9 para el metanol,
1.5 para el etanol, 1.0 para el benceno, 1.0 para
el éter, 1.0 para el heptano y 1.0 para los
disolventes sin asociación.
71
73. Pronostique el coeficiente de difusión de
acetona (CH3COCH3) en agua a 25 ºC y 50 ºC
usando la ecuación de Wilke-Chang.
El valor experimental es 1.28 x 10-9 m2/s a
25 ºC (298 K).
La viscosidad del agua a 25 ºC es mB = 0.8937
x 10-3 Pa . s y a 50 ºC es 0.5494 x 10-3.
73
76. Este tipo de difusión en sólidos no depende de
la estructura real del sólido.
La difusión se verifica cuando el fluido o
soluto que se difunde, se disuelve en el sólido
para formar una solución más o menos
homogénea
76
77. En general, se emplean ecuaciones
simplificadas. Con la expresión general de la
ecuación para difusión binaria.
dxA cA
NA = - cDAB + (NA + NB)
dz c
77
78. El término de flujo total, (cA/c)(NA+ NB),
suele ser pequeño cuando está presente,
pues cA/c0 xA es un valor muy bajo.
Por consiguiente, siempre se desprecia.
Ademas, se supone que c es constante para
la difusión en sólidos, con lo que se obtiene:
cDAB dcA
NA = -
dz
78
79. En el caso de una difusión radial a través de la
pared de un cilindro de radio interno yI y radio
externo r2 con longitud L,
79
80. A través de una membrana de neopreno vulcanizado
de 0.5 mm de espesor, se difunde hidrógeno gaseoso
a 17 ºC y 0.010 atm de presión parcial. La presión del
H2 al otro lado de la membrana es cero. Calcúlese el
flujo específico de estado estacionario, suponiendo
que la única resistencia a la difusión es la membrana.
La solubilidad S del H2 gaseoso en el neopreno a 17
ºC es 0.05 1 m3 (a PTE de 0 ºC y 1 atm)/m3
sólido.atm y la difusividad DAB es 1.03 x 10-10 m2/s, a
17 ºC. 80
82. Cuando un fluido fluye a través de una
superficie sólida, en condiciones en las cuales
prevalece la turbulencia, hay una región
contigua a la superficie en donde el flujo es
predominantemente laminar. Al aumentar la
distancia de la superficie, el carácter del flujo
cambia de modo gradual y se vuelve cada vez
más turbulento, hasta que en las zonas más
externas del fluido, prevalecen completamente
las condiciones de flujo turbulento
83. Así, la rapidez de transferencia de una
sustancia disuelta a través del fluido
dependerá de la naturaleza del movimiento del
fluido que prevalezca en las diferentes
regiones.
84. En la región turbulenta, las partículas del
fluido ya no fluyen de forma ordenada, como
en la subcapa laminar. Por lo contrario,
porciones del fluido, llamadas remolinos, se
mueven con rapidez de una posición a otra; un
componente apreciable de su velocidad se
orienta perpendicularmente a la superficie a
través de la cual está fluyendo el fluido.
85. En los remolinos existe material disuelto; por lo
tanto, el movimiento de remolino contribuye al
proceso de transferencia de masa. Como el
movimiento del remolino es rápido, la
transferencia de masa en la región turbulenta
también es rápida, mucho más que la resultante
de la difusión molecular en la subcapa laminar.
86. Debido al rápido movimiento de remolino, los
gradientes de concentración en la región
turbulenta serán menores que los que existen en
la película. Generalmente, cuando se está
analizando el proceso de transferencia de masa,
es conveniente recordar el proceso de
transferencia de calor, puesto que en muchos
casos el razonamiento utilizado para describir al
primero se toma directamente de los procesos
de razonamiento exitosos para el segundo.
87. El mecanismo del proceso de flujo en que
intervienen los movimientos de los remolinos en
la región turbulenta no se ha entendido
completamente. Sucede lo contrario con el
mecanismo de la difusión molecular, al menos
para gases, el cual se conoce bastante bien,
puesto que puede describirse en función de una
teoría cinética que proporciona resultados que
están de acuerdo con los experimentales.
88. Por lo tanto, la rapidez de la transferencia de masa a
través de varias regiones desde la superficie hasta la
zona turbulenta, se trata de describir de la misma
forma en que, se describió la difusión molecular. Para
soluciones binarias,
NA NA / (NA + NB) – cA2/c
NA = F ln
NA + NB NA / (NA + NB) – cA1/c
Asi, DAB(c/z) que es característica de la difusión
molecular, se reemplaza por F, un coeficiente de
transferencia de masa.
89. Es posible que no sea plana la superficie a
través de la cual sucede la transferencia; la
trayectoria de difusión en el fluido puede
tener una sección transversal variable; en ese
caso, N se define como el flux en la interfase
de la fase, en donde la sustancia abandona o
entra a la fase para la cual el coeficiente de
transferencia de masa es F.
90. NA es positiva cuando cA1 está en el principio de
la trayectoria de transferencia y cA2 en el final.
La forma en que se defina la concentración de A
en el fluido modificará el valor de F. Si el fluido
se encuentra en una tubería cerrada, de tal
forma que la concentración no es constante en
ningún punto a lo largo de la trayectoria de
transferencia, se utiliza la concentración
promedio total cA.
91. en donde: ux(z) es la distribución de velocidad
en el gas a través del tubo; ux es la velocidad
promedio total (flujo volumétrico/sección
transversal de la tubería), y S es el área de la
sección transversal de la tubería. En cualquier
caso, se debe saber cómo se define el
coeficiente de transferencia de masa.
92. Las dos situaciones de la contradifusión
equimolar y la transferencia de una sustancia a
través de otra que no se transfiere, suceden
con tanta frecuencia que, generalmente, se
utilizan coeficientes de transferencia de masa
especiales. Éstos se definen por ecuaciones de
la forma:
Flux = coeficiente (diferencia de concentración)
93. Puesto que la concentración puede definirse de
diversas maneras y como no se han establecido
estándares, existen distintos coeficientes para
cada situación:
Transferencia de A a través de B que no se
trasfiere
Contratransferencia equimolar
94. Transferencia de A a través de B que no se
trasfiere
NB = 0, NA/(NA + NB) = 1
NA =kG(pA1 – pA2) = ky(yA1 – yA2) = kc(cA1 – cA2) gases
NA =kx(xA1 – xA2) = kL(cA1 – cA2) líquidos
97. Kc en la ecuación puede considerarse como un
remplazo de DAB/z en la integración de la
ecuación, el término de flujo total de la ecuación
se ignoro al igualarla a NA. Por lo tanto, los
coeficientes de las ecuaciones son generalmente
útiles solo para rapidez de transferencia de
masa bajas.
98. Los valores medidos bajo un nivel de rapidez de
transferencia deben convertirse a F, antes de
aplicarlos a otra. Para obtener la relación entre
F y las kc
Para los gases, F remplaza a DABpt/RTz en la
ecuación,y que kG remplaza a DABpt/RTzpBM . De
aquí, F = KGpBM .
99. En algunas situaciones límite, los coeficientes
de transferencia de masa pueden deducirse de
los principios teóricos. Sin embargo, en la
mayoría de los casos depende de la medición
directa en condiciones conocidas de los
coeficientes de transferencia de masa que se
usarán posteriormente en el diseño de equipo.