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Páginas: 12 (2829 palabras) Publicado: 13 de diciembre de 2014
los temas son coeficientes de transporte de materia: en fase gas, liquida y entre fases, que dijeron los investigadores, coeficientes KC, KP, KY

. Determinación de coeficientes de difusión
Una vez analizada la ley de Fick, se observa la necesidad de disponer de valores numéricos del parámetro difusividad. En las siguientes secciones se discutirán sus diversos métodos de cálculo.
Difusividadde gases
La difusividad, o coeficiente de difusión es una propiedad del sistema que depende de la temperatura , presión y de la naturaleza de los componentes. Las expresiones para calcular la difusividad cuando no se cuenta con datos experimentales, están basadas en la teoría cinética de los gases.
Hirschfelder, Bird y Spotz, utilizando el potencial de Lennard Jones para evaluar la influenciade las fuerzas intermoleculares, encontraron una ecuación adecuada al coeficiente de difusión correspondiente a parejas gaseosas de moléculas no polares, no reactivas a temperaturas y presiones moderadas. Conocida como la ecuación de Chapman-Enskog1,2,5

DAB = difusividad de la masa A, que se difunde a través de B en cm2/seg
T = temperatura absoluta en grados kelvin
MA, MB = son los pesosmoleculares de A y B
P = Presión Absoluta en atmósferas
s AB = Es el "diámetro de colisión" en Angstroms ( constante de la función de Lennard-
Jones de energía potencial para el par de moléculas AB )
W D = Es la integral de colisión correspondiente a la difusión molecular , que es función
una función adimensional de la temperatura y el campo potencial intermolecular correspondiente a una moléculaA Y B
Puesto que se usa la función de Lennard-Jones de energía potencial , la ecuación es estrictamente válida para gases no polares. La constante para el par de molecular desigual AB puede estimarse a partir de los valores para los pares iguales AA y BB
s AB = 1/2 ( s A + s B ) (12)
e AB = ( e Ae B )1/2 (13)
W D se calcula en función de KT/e AB donde K es la constante de Boltzmann y e AB esla energía de interacción molecular correspondiente al sistema binario AB
Hay tablas y apéndices que tabulan estos valores. En ausencia de datos experimentales, los valores de los componentes puros se pueden calcular a partir de las siguientes relaciones empíricas.
s = 1.18 Vb1/3 (14)
s = 0.841 VC1/3 (15)
s = 2.44 1/3 (16)
Donde:
Vb = volúmen molecular en el punto normal de ebullición, en cm3/ g mol
Vc = volúmen molecular crítico, en cm3 / g mol
Tc = temperatura crítica en grados kelvin
Pc = presión crítica en atmósferas
Para presiones superiores a 10 atmósferas, esta ecuación ya no es apropiada y es necesario usar las graficas obtenidas de la ley de estados correspondientes.
A presiones elevadas, la difusividad DAB puede determinarse por medio de la figura 2 En realidad , estegráfico ha sido construido con datos de coeficientes de difusividad para el caso de la autodifusión, donde (PDAA)0 de la ordenada corresponde a valores para la temperatura de trabajo y presión atmosférica. Esta relación fue obtenida por Slattery y propuesta por Bird

Fig. 2 Relación generalizada de la difusividad en función de las temperaturas y presiones reducidas en procesos de autodifusiónde gases a altas presiones
En el libro de Bird se sugiere que, en ausencia de datos experimentales o información de la literatura, la figura 2 puede emplearse para predecir DAB utilizando propiedades seudocríticas, pero se advierte que el procedimiento debe considerarse como provisional, ya que existen pocos datos experimentales para comprobarlo.1
Difusividades en líquidos
La velocidad dedifusión molecular en líquidos es mucho menor que en gases. Las moléculas de un líquido están muy cercanas entre sí en comparación con las de un gas; la densidad y la resistencia a la difusión de un líquido son mucho mayores, por tanto, las moléculas de A que se difunde chocarán con las moléculas de B con más frecuencia y se difundiran con mayor lentitud que en los gases. Debido a esta proximidad de...
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