practica #9 lab 1

OBJETIVO:
Determinar la difusividad del CCl4, ó cualquier otro liquido y el efecto que tiene la temperatura en ésta.
MARCO TEORICO:
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. Podemos imaginar a las moléculasdesplazándose en línea recta y cambiando su dirección al rebotar otras moléculas cuando chocan. Puesto que las moléculas se desplazan en trayectorias al azar, la difusión molecular a veces se llama también proceso con trayectoria aleatoria.
Cuando un sistema contiene dos o más componentes cuyas concentraciones varían de punto a punto, hay una gran tendencia a la transferencia de masa, minimizandolas diferencias de concentración en el sistema. El transporte de un constituyente, de una región de alta concentración a una de concentración baja, se denomina transferencia de masa. El mecanismo de transferencia de masa, así como el de transferencia de calor, dependen del sistema dinámico en que tiene lugar. La masa se puede transferir por movimiento molecular en fluidos en reposo, o bien puedetransferirse desde una superficie contenida en el seno de fluido que se mueve, ayudada por las características dinámicas de flujo, esto es el movimiento forzado de grandes grupos de moléculas. La difusión molecular es el viaje de uno o más componentes a través de otros ocasionados por una diferencia de concentraciones o de potencial químico cuando se ponen en contacto dos fases inmiscibles, que seencuentran estancadas o en régimen laminar. La rapidez con la cual se transfiere un componente en una mezcla de penderá del gradiente de concentración existente en un punto y en una dirección dados. Su movimiento está descrito por el flujo, el cual está relacionado con la difusividad por medio de la Primera Ley de Fick para un sistema isobárico e isotérmico.
La difusión de las moléculas esdebido a la gradiente de concentración. La ley general de Fick puede ser escrita como sigue, para una mezcla binaria de los componentes A y B.

Si C es constante, entonces =



Sustituyendo (2) en (1), tenemos:


Dónde: =Es el flujo molar del componente A en dirección Z debido a la difusión molar (Kg mol/s.)
 = Coeficiente de difusión de las moléculas de A en B ()
 Z = Distancia dedifusión (m)
 = Fracción molar de A en la mezcla de A y B (adimensional)

Una relación de flujo más general, que no es restringida a sistemas isobáricos e isotérmicos, conocida como Ley de Groot, es la siguiente:
JAz = - c DAB dyA/dz ec. (4)
Donde c es la concentración global de la mezcla y yA es la fracción molar de A .
Difusividad o Coeficiente de Difusión.
La difusividad, se define como elfactor de proporcionalidad de la ecuación de Fick sus dimensiones se obtienen de la ecuación (1), así:
DAB = - JAz / (dCA/dz) = (M/ L2t) / (M/L3 * 1/L )= L2/t ec. (5)
Donde M son unidades de masa, L de longitud y t unidades de tiempo.
La difusividad másica es una propiedad del sistema que depende de la temperatura, de la presión y de la naturaleza de los componentes.
En la literatura se reportadiferentes métodos analíticos para el cálculo de la difusividad, cada una con algunas limitaciones, coincidiendo generalmente en que la difusividad varía directamente con la temperatura, elevada a los tres medios e inversamente proporcional con la presión, así:
DAB P2 T2 = DAB P1 T1 (T2/T1)3/2 *(P1/P2) ec. (6)


Tipos de difusión
Ordinaria: por gradiente de concentración.
De presión: porgradiente de presión.
Térmica: por gradiente de temperatura.
Forzada: se debe a una desigualdad de fuerza, características que se encuentran sobre los componentes A y B.

Variación de la difusividad con la presión y temperatura.
La difusividad de un sistema binario es más una función de la temperatura, presión y composición, a diferencia de μ y k, pero del mismo modo se propone correlaciones...