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TRANSFERENCIA DE MASA

CONTENIDO
 Introducción a los procesos de transporte.
 Fundamento de las operaciones de transporte.
 Ejemplos de operaciones de transporte.
 Ley de Fick para la difusión molecular.
 Difusión molecular en gases.
 Caso general para la Difusión de los gases

A y B más

convección.
 Caso especial de A que se difunde a través de B no difusivo y
en reposo.

TRANSFERENCIADE MASA


La transferencia de masa estudia los fenómenos relacionados con la
difusión molecular, el transporte de masa por convección y el transporte de
masa entre fases.



La transferencia de masa ocurre en toda reacción química, ya sea dentro de
un reactor industrial, un fermentador o un reactor de laboratorio.



El transporte de masa por convección es el operación por el cual los gasessalientes de una chimenea se dispersan en la atmósfera y/o el mezclado de
dos corrientes gaseosas.



La transferencia de masa entre dos fases que es la que se da entre fases
inmiscibles o miscibles, en estas incluyen las operaciones tales como: la
humidificación, secado, absorción, destilación, extracción líquido –
líquido, entre otros.

El transporte de materia es el movimiento de uno o mascomponentes,
dentro de una misma fase o su paso de una a otra fase. Ejemplos de
operaciones en que tiene lugar este fenómeno son: cristalización,
extracción, absorción, destilación, entre otros.
Siempre que en una fase haya un gradiente de concentración de uno de los
componentes, se producirá transporte de materia en el sentido de las
concentraciones decrecientes.
Por lo tanto, la transferencia demasa es la masa en tránsito como resultado
de una diferencia en la concentración de especies en una mezcla. Este
gradiente de concentración proporciona el potencial de impulso para el
transporte de esas especies o componentes, esta condición se denomina
difusión ordinaria.
La transferencia de calor por conducción y la difusión de masa son procesos
de transporte que se originan en la actividadmolecular. Una división
delgada separa los gases A y B. Cuando se elimina la división, los gases
difunden entre ellos hasta que se establece el equilibrio y la concentración
de los gases dentro de la caja es uniforme.

INTRODUCCION
• Las operaciones de transporte molecular, es conocido como DIFUSION, y es
la transferencia o desplazamiento de una molécula a través de un medio que
puede ser un fluido (gaso líquido) o un sólido.
• Cada molécula de un medio tiene una cantidad determinada de masa, de
energía térmica y/o de movimiento asociada a ella
• En los fluidos gaseosos, las moléculas están relativamente alejadas entre sí,
por tanto su movilidad en ese medio será relativamente alta, puesto que hay
pocas moléculas presentes para obstaculizar su movimiento o para interactuar
entre ellas.

Enfluidos líquidos, las moléculas están próximas entre sí y el
movimiento o la difusión se realiza con mas lentitud, debida a
la interacción entre ellas.
En los sólidos, las moléculas están interactuando mas
estrechamente que en los líquidos y la migración molecular es
aun más restringida o casi insignificante.
Los tres factores del transporte molecular: cantidad de
movimiento, energía térmica y demasa, se caracterizan por el
mismo tipo general de ecuación de transporte.
fuerza impulsora
Velocidad de desplazamiento molecular =
resistencia

LEYES DE VELOCIDAD
Ley de Fick
(Densidad de flujo de materia) = (Difusividad)(Gradiente de concentración)

Ley de Fourier
(Densidad de flujo de energía mecánica) = (Conductividad térmica)(Gradiente
de temperatura)

Ley de Newton
(Densidad de flujo decantidad de movimiento) = (Viscosidad)(Gradiente de
velocidad)

FUNDAMENTO DE LAS OPERACIONES
DE TRANSPORTE DE MASA
Transporte de la cantidad de movimiento. Ley de Newton de la viscosidad
Lámina superior

Lámina superior
y

t<0

t=0
u

Lámina inferior

Lámina inferior en movimiento

Lámina superior
t = pequeños
u(y,t)

Formación de perfil de velocidades
No estacionario

Lámina superior
t = grandes...