Ley De Fick Para El Transporte De Materia

LEY DE FICK PARA EL TRANSPORTE DE MATERIA.
La transferencia de materia puede ocurrir en los líquidos y en los sólidos, al igual que en los gases. Por ejemplo, llega un momento en el que una taza de agua que se deja en un cuarto se evapora, como resultado de que las moléculas de agua se difunden hacia el aire (transferencia de masa líquida a gaseosa). Un trozo de CO2 sólido (hielo seco) tambiénse hace más pequeño con el transcurso del tiempo, ya que sus moléculas de CO2 se difunden hacia el aire (transferencia de masa sólida a gaseosa). Con el tiempo, una cucharada de azúcar en una taza de café se mueve hacia arriba y lo endulza, aunque las moléculas de azúcar son mucho más pesadas que las de agua; igualmente, las moléculas de un lápiz de color introducido en un vaso de agua se difundenhacia ésta, como se evidencia por la dispersión gradual del color en esa agua (transferencia de masa sólida a líquida). Por supuesto, también puede ocurrir la transferencia de masa de un gas hacia un líquido o hacia un sólido, si la concentración de éstos es más alta en la fase gaseosa. Por ejemplo, una pequeña fracción del O2 que se encuentra en el aire se difunde hacia el agua y satisface lasnecesidades de oxígeno de los animales marinos. La difusión del carbono hacia el hierro en el curso del cementado, el dopado de los semiconductores para transistores y la migración de moléculas dopadas en los semiconductores a alta temperatura son ejemplos de procesos de difusión de sólido a sólido.

DEFINICIÓN DE TRANSFERENCIA DE MATERIA:
La transferencia de masa cambia la composiciónde 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.
El proceso de transferenciamolecular de masa, al igual que la transferencia de calor  y de momento están caracterizados por el mismo tipo general de ecuación. En esta ecuación la velocidad de transferencia de masa depende de una fuerza impulsora (diferencia de concentración) sobre una resistencia, que indica la dificultad de las moléculas para transferirse en el medio. Esta resistencia se expresa como una constante deproporcionalidad entre la velocidad de transferencia y la diferencia de concentraciones denominado: "Difusividad de masa". Un valor elevado de este parámetro significa que las moléculas se difunden fácilmente en el medio.
El mecanismo de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en que se lleva a cabo.
Hay dos modos de transferencia de masa:
a. molecular: La masa puede transferirsepor medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos ( movimiento individual de las moléculas ), debido a una diferencia de concentraciones. La difusión molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o en fluidos que se están moviendo.
b. convectiva: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede ocurrir que el movimiento se efectúe en régimen laminar oturbulento. El flujo turbulento resulta del movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, etc.
Usualmente, ambos mecanismos actúan simultáneamente. Sin embargo, uno puede ser cuantitativamente dominante y por lo tanto, para el análisis de un problema en particular, es necesario considerar solo a dichomecanismo. La transferencia de masa en sólidos porosos, líquidos y gases sigue el mismo principio, descrito por la ley de Fick.
¿QUÉ DICE LA LEY DE FICK?
La rapidez de difusión se expresa por la ley de difusión de Fick, la cual establece que el flujo de masa por unidad de área de un componente es proporcional al gradiente de concentración.

TIPOS DE TRANSPORTE (ANALOGÍAS)
* La ecuación...