Fourier Fick

Ley de Fich y Ley de Fourier


Introducción:
Las leyes físicas que describen su comportamiento son simples y fácilmente comprensibles, pero la descripción analítica es compleja.Losfenómenos de transporte son aquellos procesos en los que hay una transferencia neta o transporte de materia, energía o momento lineal en cantidades grandes o macroscópicas. Históricamente, laecuación que describe la difusión se denomina ley de Fick y la ecuación que describe la conducción térmica se conoce como ley de Fourier.
Ley de Fick:
La experiencia nos demuestra quecuando abrimos un frasco de perfume o de cualquier otro líquido volátil, podemos olerlo rápidamente en un recinto cerrado. Decimos que las moléculas del líquido después de evaporarse sedifunden por el aire, distribuyéndose en todo el espacio circundante. La distribución espacial de moléculas no debe ser homogénea, debe existir una diferencia o gradiente de concentraciónentre dos puntos del medio.

Supongamos que su concentración varía con la posición al lo largo del eje X. Llamemos J a la densidad de corriente de partículas, es decir, al número efectivode partículas que atraviesan en la unidad de tiempo un área unitaria perpendicular a la dirección en la que tiene lugar la difusión. La ley de Fick afirma que la densidad de corriente departículas es proporcional al gradiente de concentración

Donde D es la constante de proporcionalidad y es característico del soluto y del medio donde se disuelve.
Ley de Fourier:Establece que la tasa de transferencia de calor por conducción en una dirección dada, es proporcional al área normal a la dirección del flujo de calor y al gradiente de temperatura en esadirección.

Donde:
es la tasa de flujo de calor que atraviesa el área A en la dirección x
(o λ) es una constante de proporcionalidad llamada conductividad térmica
es la temperatura.