fenomenos de transporte en procesos

Fenómenos de transporte

La expresión fenómenos de transporte refiere al estudio sistemático y unificado de la transferencia de cantidad de movimiento, energía y materia. El transporte de estascantidades guarda fuertes analogías, tanto físicas como matemáticas, de tal forma que el análisis matemático empleado es prácticamente el mismo.
Los fenómenos de transporte pueden dividirse en dostipos: transporte molecular 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 delos fenómenos de transporte es esencial para la ingeniería.
Transporte molecular
El transporte molecular es comúnmente estudiado a través del concepto de densidad de flujo (flux). La densidad deflujo, , es la cantidad de la propiedad extensiva, , que se mueve a través de una unidad de área por unidad de tiempo:

Donde:
 es una constante de proporcionalidad que recibe el nombre genéricode difusividad.
 es la dirección de transporte.
 se le conoce genéricamente como fuerza impulsora.
Se pueden observar tres casos especiales de transporte molecular correspondientes al transporte demomento, energía y materia.

Ley de Newton de la viscosidad

Ley de Fourier
La rapidez del flujo de calor por unidad de área es directamente proporcional al gradiente negativo de la temperatura:Esta ecuación es la forma unidimensional de la "Ley de la Conducción de Calor"
Sin embargo si se utiliza la cantidad conocida como la difusividad térmica ,
entonces el término  es despejado de lasiguiente relación:

Por lo que al sustituir en la ecuación de Fourier obtenemos:

Donde:
es la Difusividad Térmica
es la Densidad
es la Capacidad Calorífica a presión constante
Primera ley deFick
La rapidez del flujo de la especie A por unidad de área es directamente proporcional al gradiente negativo de la concentración de A:



Comparación de los fenómenos de difusión
Hay...