Fenomenos de trasnporte

FENOMENOS DE TRANSPORTE
La expresión fenómenos de transporte refiere al estudio sistemático y unificado de la transferencia de momento, energía y materia. El transporte de estas cantidades guardanfuertes analogías, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que el análisis matemático empleado es prácticamente el mismo.
Los fenómenos de transporte pueden dividirse en dos tipos: transportemolecular y transporte convectivo. Estos, a su vez, pueden estudiarse en tres niveles distintos: nivel macroscópico, nivel microscópico y nivel molecular.
El estudio y la aplicación de los fenómenos detransporte es esencial para la ingeniería contemporánea, principalmente en la ingeniería química.
El transporte molecular es comúnmente estudiado a través del concepto de densidad de flujo (flux). Ladensidad de flujo, Φ, es la cantidad de la propiedad extensiva, φ, que se mueve a través de una unidad de área por unidad de tiempo:

Donde:
* λ es una constante de proporcionalidad que recibeel nombre genérico de difusividad.
* x es la dirección de transporte.
* se le conoce genéricamente como fuerza impulsora.
Se pueden observar tres casos especiales de transporte molecularcorrespondientes al transporte de momento, energía y materia.
Ley de Newton de la viscosidad
La Ley de Newton de la viscosidad establece que la rapidez del esfuerzo de corte por unidad de área esdirectamente proporcional al gradiente negativo de la velocidad local:

Ley de FourierLa rapidez del flujo de calor por unidad de área es directamente proporcional al gradiente negativo de la temperatura:Primera ley de Fick
La rapidez del flujo de la especie A por unidad de área es directamente proporcional al gradiente negativo de la concentración de A:

ANALISIS DIMENCIONAL
El análisisdimensional es una potente herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenómeno en el que estén involucradas muchas magnitudes físicas en forma de variables independientes. Su resultado...