otros procesos térmicos difusivos

Capítulo 14

Otros procesos térmicos y difusivos

Procesos térmicos y difusivos
Se llama Droceso a una secuencia de pasos o cadena de sucesos que tiene lugar entre dos
estados, inicial y final. Se llama proceso cíclico a aquél en que coinciden el estado inicial y el
final. Se llama proceso iterativo a un proceso casi cíclico (las condiciones finales no
coinciden con las iniciales) en elque se repiten los mismos pasos en cada iteración. Se
denominan procesos térmicos a aquéllos en los que el sistema que evoluciona sufre
transformaciones térmicas de interés (varía su temperatura y10 intercambia calor). Se
denominan procesos difusivos en sentido amplio a aquéllos en los que existe flujo relativo de
alguna especie en el sistema que evoluciona (ya sea por difusión pura o ligadoa un
movimiento convectivo).
Todos los procesos básicos considerados en capítulos precedentes (de compresión y
expansión en una masa de control o un volumen de control, de cambio de fase, de mezclado,
de reacción y de transmisión de calor) son procesos térmicos, y en los Caps. 11 y 12 se ha
añadido un estudio de los procesos difusivos elementales.
De lo que se trata aquí no es de estudiarotros procesos elementales, térmicos o difusivos,
sino de estudiar algunos procesos complejos (suma de procesos elementales) que forman
sistemas térmicos, es decir, que se disponen conjuntamente para satisfacer un propósito
común de ámbito térmico.
Algunos de estos sistemas térmicos ya han sido presentados en sus capítulos
correspondientes, como P.e. los sistemas de acondicionamientoambiental (Cap. 8), y otros
serán tratados en capítulos posteriores por separado, como los procesos de combustión que,
por su abrumadora importancia en el mundo actual, han merecido dos capítulos de
dedicación.
Los procesos que se van a considerar en este capítulo son los de la tecnología de materiales
(solidificación y purificación) y los de generación de calor y vapor, incluyendo una
descripciónde hornos y recuperadores de calor, y concluyendo con un estudio detallado de
los sistemas de desalinización de aguas (de interés no sólo para procesos industriales sino
principalmente para la producción de agua potable). No se ha incluido un estudio de procesos
termodifusivos en reactores nucleares, pese a su indudable interés, debido a la cantidad de
nuevos conceptos que habría queintroducir.

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l. Martínez: TERMODINAMICA BASICA Y APLICADA

Posteriormente, en los capítulos dedicados a las máquinas térmicas, se considerarán procesos
térmicos cíclicos centrando la atención en su interacción con el exterior (p.e., no se
considerará allí el análisis de la generación y transmisión de calor, ni el más básico de la
combustión). Algunos de esos procesos térmicos cíclicostambién podrían funcionar sin
partes mecánicas móviles-(p.e. un frigorífico de absorción con bombeo por notabilidad), por
lo que conviene tener presente que esta división es puramente convencional. Otros procesos
térmicos son de tipo iterativo (p.e. la desalinización multietapa o el refino multipasada) y
serán considerados en este capítulo, pero el énfasis principal es en procesos lineales (encontraposición a los cíclicos).

Procesos térmicos y difusivos en la tecnología de materiales
Los materiales ingenieriles suelen clasificarse en metálicos (metales y sus aleaciones) y no
metálicos (plásticos, cerárnicos, vidrios, fibras, fluidos, etc). Los materiales compuestos están
constituidos por combinación heterogénea de materiales básicos (p.e. hormigón armado,
resinas reforzadas confibra de carbono, etc).
Los procesos de materiales pueden clasificarse en: procesos de extracción u obtención (p.e.
reducción del mineral de hierro en un alto horno), procesos de refino o transformación (p.e.
paso de hierro a acero), procesos de conformación (fundición en molde, forja, estrusión,
sinterizado) y procesos de acabado (p.e. temple y recocido de una pieza de acero). La palabra...