Mecanismos de transferencia, unidad 5 resumen :D

1. Unidad 5 “Transferencia de Masa”
Definición General de la transferencia de masa. La transferencia de masa cambia
la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican
necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia
a través de otra u otras a escala molecular. Cuando se ponen en contacto dos
fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un
lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja
concentración.1, 2,3. El proceso de transferencia molecular de masa, al igual que
la transferencia de calor y de momentúm están caracterizados por el mismo tipo
general de ecuación.
Algunos ejemplos son: Destilación, secado, adsorción y humidificación.
Equilibrio
La transferencia de masa tiene un límite, que se conoce como equilibrio entre las
fases. El equilibrio se alcanza cuando no existe fuerza directriz y la transferencia
neta cesa.
Secado:
Consiste en remover el líquido de una masa sólida mediante la vaporización.
Durante este proceso ocurre la transferencia de masa hacia la fase gaseosa.
Ejemplo: el secado del azúcar refino.
Adsorción:
Consiste en la eliminación selectiva de un componente gaseoso o líquido de una
Mezcla, mediante un adsorbente sólido poroso, la separación está por el paso de
la sustancia de la fase gaseosa o líquida a la fase sólida.
Conceptos Básicos
Concentración Másica
Cantidad de masa del
componente i por unidad
de volumen de solución.
Fracción Másica:
Concentración Molar:
Cantidad de moles del
componente i por
unidad de volumen de
soluciónFracción Molar:
∑
∑
Velocidad Media:

2. Convección:
Al transporte colectivo de masa efectuado bajo la acción de las pulsaciones
turbulentas se le denomina difusión turbulenta o por convección (agitación).
Difusión:
El transporte molecular de sustancia de la mezcla de una región del ruido a la otra.
Ley de Fick:
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.
Dónde:
J= flujo de átomos ( )
D= Difusividad o coeficiente de difusión (
= Gradiente de concentración ( )
Coeficiente de Difusión:
El coeficiente de difusión 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.
Los valores del coeficiente de difusión dependen de:
- Las propiedades de la sustancia que se difunde
- Las propiedades del medio a través del cual se difunde
- La temperatura y de la presión (condiciones hidrodinámicas del sistema).
Bibliografía:
- http://educaciones.cubaeduca.cu/medias/pdf/2697.pdf
- http://materias.fi.uba.ar/6731/transferenciamasa.pdf
- Bird, Stewart, “fenómenos de transporte”, 3 ed.
- Cengel & Ghajar. (2011). Transferencia de Calor Y Masa. Editorial McGraw-
Hill, 4ta Edición, México.