UNIDAD 3

UNIDAD 3
TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO








































3.1 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA
3.1.1. MOMENTUM, CALOR, MASA.

Los fenómenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad ( masa, momentum o energía) en una o varias direcciones bajo la acción de una fuerzaimpulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo
Los procesos de transferencia de masa son importantes ya que la mayoría de los procesos químicos requieren de la purificación inicial de las materias primas o de la separación final de productos y subproductos. Para esto en general, se utilizan las operaciones de transferencia de masa.

Con frecuencia, el costo principal de un procesoderiva de las separaciones (Transferencia de masa). Los costos por separación o purificación dependen directamente de la relación entre la concentración inicial y final de las sustancias separadas; sí esta relación es elevada, también serán los costos de producción.
En muchos casos, es necesario conocer la velocidad de transporte de masa a fin de diseñar o analizar el equipo industrial paraoperaciones unitarias, en la determinación de la eficiencia de etapa, que debe conocerse para determinar el número de etapas reales que se necesita para una separación dada.6
Algunos de los ejemplos del papel que juega la transferencia de masa en los procesos industriales son: la remoción de materiales contaminantes de las corrientes de descarga de los gases y aguas contaminadas, la difusión de neutronesdentro de los reactores nucleares, la difusión de sustancias al interior de poros de carbón activado, la rapidez de las reacciones químicas catalizadas y biológicas así como el acondicionamiento del aire, etc.3
En la industria farmacéutica también ocurren procesos de transferencia de masa tal como la disolución de un fármaco, la transferencia de nutrientes y medicamento a la sangre, etc.

La ley deFick es el modelo matemático que describe la transferencia molecular de masa, en sistemas o procesos donde puede ocurrir solo difusión o bien difusión más convección. En este trabajo, una idea central será el cálculo de los coeficientes de transferencia de masa para diferentes sistemas (estados de agregación de la materia).

3.1 LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD.
3.2.1. DEDUCCION.

Un fluido sediferencia de un sólido por su comportamiento cuando este se somete a un esfuerzo (fuerza por unidad de área) o fuerza aplicada. Un sólido elástico se deforma en una magnitud proporcional similar al esfuerzo aplicado. Sin embargo, cuando un fluido se somete a un esfuerzo aplicado similar continúa deformándose, esto es, cuando fluye a una velocidad que aumenta con el esfuerzo creciente, el fluidoexhibe resistencia a este esfuerzo. La viscosidad es la propiedad de un fluido que da lugar a fuerzas que se oponen al movimiento relativo de capas adyacentes en el fluido y también es el rozamiento que poseen los líquidos.

Cuando se piensa en un líquido con viscosidad nos tenemos que imaginar que hablamos de miel, de glicerina, de caramelo derretido o similar. Un ejemplo muy claro se observa almomento de virar un frasco que contiene miel y al mismo tiempo, un frasco que contiene agua, a la miel le cuesta trabajo y tiempo al tratar de llegar al filo, esta se pega en las paredes y baja muy lentamente de modo contrario a lo que pasa con el agua ya que ésta va a fluir rápidamente por el vaso y en pocos segundos alcanzará su borde.

Si consideramos un fluido sea líquido o gas, que se encuentracontenido entre dos grandes láminas planas y paralelas, de área A, separadas entre sí por una distancia pequeña Y. Supongamos que inicialmente el sistema se encuentra en reposo, pero que al cabo del tiempo t = 0, la lámina inferior se pone en movimiento en dirección al eje X, con una velocidad constante V. A medida que transcurre el tiempo el fluido gana cantidad de movimiento, y, finalmente se...