Licenciatura en ingeniería química

INTRODUCCION A LOS FENOMENOS DE TRANSPORTE

I.- REPASO DE VECTORES Y TENSORES.

II.- INTRODUCION Y MECANISMOS DE TRANSPORTE MOLECULAR.

III.- ESTIMACION DE PROPIEDADES DE TRANSPORTE.

IV.- EL BALANCE GENERAL DE PROPIEDADES.

V.- EL BALANCE GENERAL DE PROPIEDADES Y TRANSPORTE MOLECULAR.

VI.- TRANSPORTE CON FLUX CONVECTIVO NETO.

VII.- FLUJO TURBULENTO.

VIII.- METODOS INTEGRALESDE ANALISIS Y ANALISIS DIMENSIONAL.

BIBLIOGRAFIA BASICA:

AUTORES LIBRO EDITORIAL

ROBERT S. BRODKY AND TRANSPORT PHENOMENA Mc GRAW HILL
HARRY C. HERSHEY A UNIFIED APROACH

R.B. BIRD, W.E. STEWARD TRANSPORT PHENOMENA WILEY (1960)
AND E.L. LIGHFOOT

LEONEL GARCELL PUYANS TRANSFERENCIA DE CANTIDAD INSTITUTO
DE MOMENTO, CALOR Y MASA POLITECNICONACIONAL,
MÉXICO. MINISTERIO DE EDUCACIÓN
SUPERIOR,
CUBA

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

AUTORES LIBRO EDITORIAL

JAMES R. WELTY, CHARLES FUNDAMENTOS DE LIMUSA (1991)
E. WICKS Y ROBERT E. WILSON TRANSFERENCIA DE
MOMENTO, CALOR, Y MASA

EVALUACION

EXAMENES PARCIALES 80%
TAREAS 10%
EXAMEN SORPRESA 10%

I.- REPASO DE VECTORES YTENSORES.

Las cantidades físicas que se usan en la dinámica de líquidos poliméricos pueden tener las siguientes categorías.

Tipo de tensor Orden

Escalares : temperatura, energía volumen, tiempo etc. s 0
Vectores : velocidad, aceleración, fuerza, etc. 1
Tensores : esfuerzo, velocidad de deformación, etc. 2

Para los vectores y tensores, existendiferentes tipos de multiplicaciones como son :

Tipo de Producto Orden del resultado

Ninguno
Producto punto .
Doble producto punto :
Producto cruz

donde representa la suma de los órdenes de las cantidades que son multiplicadas, por ejemplo :

Producto Orden
2
0
0
1

I.1Operaciones vectoriales desde el punto de vista
geometrico.

Un vector, esta definido como una cantidad con una magnitud y dirección.

I.1.1 PRODUCTO PUNTO O ESCALAR DE DOS VECTORES

El producto escalar de dos vectores y es una cantidad escalar definida como

(I.1)

donde es el ángulo formado entre los vectores y . La producto escalar es entonces la magnitud de multiplicada porla proyección de sobre , o vise versa (figura I.1).

Figura I.I. El producto escalar de dos vectores.

Las reglas que gobiernan el producto escalar son :

Conmutativa : (I.2)
No asociativa : (I.3)
Distributiva : (I.4)

I.1.2. PRODUCTO VECTORIAL O CRUZ DE DOS VECTORES.

El producto vectorial de dos vectores y es un vector definido por

(I.5)

endonde es un vector unitario normal al plano formado por y (ver figura I.2), la magnitud del producto vectorial es el área del paralelogramo formado por los vectores y .

Las reglas que gobiernan el producto vectorial son:

No conmutativa: (I.2)
No asociativa: (I.3)
Distributiva : (I.4)




Figura I.2. El producto vectorial de dos vectores.

I.2. OPERACIONESVECTORIALES DESDE EL PUNTO DE VISTA
ANALITICO.

Muchas fórmulas pueden ser expresadas en forma compacta en términos de la delta de Kronecker ij y el símbolo de permutación ijk. Estas cantidades están definidas como :

(I.5)

(I.6)

Existen varias relaciones entre estas cantidades que pueden ser útiles para resolver algunas identidades de vectores y tensores.

(I.7)(I.8)


Notar que un determinante de tres por tres puede ser escrito en término del índice de permutación ijk :

(I.9)

I.2.1. LOS VECTORES UNITARIOS.

Sean ,, los vectores unitarios en la dirección de los ejes 1, 2, 3 (ver figura I.3).





Figura I.3. Los vectores unitarios

Los productos posibles entre vectores unitarios, se pueden resumir en :...