Transferencia De Materia

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio para el Poder Popular de la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt
Programa de Ingeniería y Tecnología
Transferencia de Materia

Transferencia de Materia

Ciudad Ojeda, Noviembre de 2010

INTRODUCCIÓN

Continuamente hemos visto las distancias, formulas que benefician de una manera u otra nuestravida cotidiana, de los cuales muchas veces nos hemos preguntado su procedencia.
El propósito de esta síntesis es dar a conocer a nuestros compañeros los procesos que cumplen cada una de las leyes que presentadas posteriormente, y recordar la importancia de ellas dentro de nuestra vida diaria.
Habiendo tenido la ley de fick para la difusión podemos decir que la podemos aplicar en doscasos… en la difusividad es independiente de la concentración y en donde no hay flujo por convección.
Los sistemas multicomponentes que se refiere a la mezcla de gases, y que se pone en contacto con un líquido si todos los componentes del gas excepto uno son básicamente solubles.
Existen los tipos de flujos: flujo laminar, flujo turbulento, flujo rotacional, flujo permanente…entre otros, los cuales se mejoran cada día más.
Invitando a descubrir más a fondo del tema el siguiente informe.

LEY DE FICK PARA LA DIFUSIÓN
Cuando el gradiente de concentración permanece constante con el paso del tiempo, de tal forma que la rapidez de difusión es constante, la ley de Fick, puede aplicarse a los casos en que la difusividad es independiente de la concentración y en dondeno hay flujo por convección. Entonces, NA, la rapidez de difusión de la sustancia A por unidad de sección transversal de sólido, es proporcional al gradiente de concentración en la dirección de la difusión, - dcA ,/dz,

(4.1)
N_A=-D_A dc_a/dz

En donde DA es la difusividad de A a través del sólido. Si DA es constante, la integración de la ecuación (4.1) para la difusión a través de unaplaca plana de espesor z da como resultado
(4.2)
N_A=(D_A (C_A1-C_A2))/Z
Que es la expresión similar a la obtenida para fluidos en una situación semejante.
Aquí cA1 y cA2 son las concentraciones en los lados opuestos de la placa. Para otras formas sólidas, la rapidez está dada por

w = N_(a ) S_pr= (D_(a S_pr (C_A1- C_A2 )))/Z
(4.3)

Con los valores apropiados de la sección transversalpromedio para la difusión, Spr, Así, para la difusión radial a través de un cilindro solido de radio interno y externo a1, y a2, respectivamente, y de longitud l,
S_pr= (2πl (a_2- a_1))/(ln⁡〖 (a_2/a_1 〗))
(4.4)
Y z= a2 – a1
(4.5)

Para la difusión radial a través de una capa esférica de radio interno y externo a1 y a2 ,
S_pr=4πa_1 a_2
(4.6)
z = a2 – a1
(4.7)

PRIMERA LEY DE FICK.Deducida por Fick en 1855, por analogía con la ley de Fourier sobre la conducción de calor, pero con la importante diferencia de que la transferencia de materia, contrariamente al calor, mantiene a todo el fluido en movimiento, excepto en circunstancias especiales en las que los componentes se mueven por igual en todas direcciones.
Según Fick, la velocidad de transferencia de materia de un componenteen una mezcla de dos componentes 1 y 2, estará determinada por la velocidad de difusión del componente 1 y el comportamiento del componente 2. La velocidad molar de transferencia del componente 1 por unidad de área debida al movimiento molecular viene dada por:

Siendo:
J1: velocidad molar de difusión por unidad de área.
D12: difusividad del componente 1 en el componente 2.
C1:concentración molar del componente 1.
Z: distancia en la dirección de la difusión.
De la misma manera, la velocidad de difusión en el componente 2 viene dada por:

Si la presión total, y por tanto, la concentración molar total es constante, los términos dC1/dz y dC2/dz, tienen que ser iguales y de signo contrario, por lo que los componentes 1 y 2 se difunden en sentidos contrarios.
En muchos casos, el...