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Clase 1. Los fenómenos de transferencia

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by

Victor Rivera Salvador

on 18 August 2014

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Transcript of Clase 1. Los fenómenos de transferencia

Unidad 1
Los fenómenos de transporte y los métodos para su estudio
Los fenómenos de transferencia como invariantes de las Operaciones Unitarias
Contenido
Ecuación general de los fenómenos de transferencia
Leyes que describen los fenómenos de transferencia
El análisis dimensional
Los fenómenos de transferencia como invariantes de las Operaciones Unitarias
Unidad básica de estudio común a muchas transformaciones industriales
Operación Unitaria
Transferencia de cantidad de movimiento
El estudio de los fenómenos de transferencia es la base para la mayoría de las operaciones unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Es la que se presenta en los materiales en movimiento
Transferencia de cantidad de movimiento (momentum)
Transferencia de calor de un lugar a otro
Transferencia de calor
Se transfiere la masa de una fase a otra diferente.
Transferencia de masa
Operaciones con transferencia de masa y calor
Sedimentación
Flujo de fluidos
Mezclado
Centrifugación
Refrigeración
Calentamiento
Evaporación
Aislamiento térmico
Destilación simple
Condensación
Separación por membranas
Atmósfera modificada
Absorción
Adsorción-desorción
Lixiviación
Extracción líquido-líquido
Cristalización
Secado
Liofilización
Trituración y molienda
Operaciones complementarias
Tamizado
Mezclado de pastas y sólidos
Almacenaje
Ecuación general de los fenómenos de transferencia
Velocidad de proceso de transporte
Los procesos de transporte se caracterizan por el mismo tipo de ecuación de transporte
=
Fuerza impulsora
Resistencia
___________________
Leyes que describen los fenómenos de transferencia
Transferencia de calor
El caso de:
Transferencia de masa
Transferencia de cantidad de movimiento
Ley de Fourier
Ley de Fick de la difusión
Ley de Newton de la viscosidad
Transferencia de calor
Fuerza impulsora: Diferencia de temperatura
Ley de Fourier
Resistencia: espesor, distancia
Velocidad de transferencia de calor
Transferencia de masa
Fuerza impulsora: diferencial de concentración
Ley de Fick de la difusión
Resistencia: distancia de difusión
Velocidad de transferencia de masa
J : velocidad de transferencia de masa en la dirección x.
A: área transversal
J* : flux de masa
C : concentración de A.
x: distancia de difusión
D : difusividad molecular de A en B
A,x
A,x
A,B
Transferencia de cantidad de movimiento
Velocidad de transferencia de cantidad de movimiento
Ley de Newton de la viscosidad
Fuerza impulsora: diferencial de velocidad del fluido
Resistencia: distancia entre platos paralelos
Formas análogas
Calor
Masa
Momento
Calor

Transferencia convectiva
Ley de Newton del enfriamiento
Sirve para describir la transferencia de calor por convección
Ley de Newton del enfriamiento
h: coeficiente convectivo (o de película) en W/m
Ley de Newton del enfriamiento
A: área de la superficie en contacto con el líquido en m
T : temperatura de la superficie en contacto en Kelvin
T : es la temperatura del medio líquido en K
2
2
S
medio
La convección es el transporte que se realiza con el movimiento (flujo) de un fluido

Niveles de estudio de los fenómenos de transporte
Nivel macroscópico
Nivel macroscópico
Factor de fricción
Nivel microscópico
Flujo laminar, flujo turbulento
Nivel molecular
Ley de Newton de la viscosidad
Nivel microscópico
Nivel molecular
Correlaciones empíricas
Ley del enfriamiento de Newton
Ecuación de continuidad
Ecuación de cantidad de movimiento
Ecuación de energía mecánica
Ley de Fourier de la conducción de calor
Ley de Fick de la difusión
Coeficientes globales
Tarea 1.
Resolver el tópico 1 (págs. 1-5) del texto "Tópicos de estudio experimental de Fenómenos de transferencia"
Se les recomienda visitar el canal de Youtube: LearnChemE
https://www.youtube.com/channel/UCKVGxWqAcyGibKC2RKD19RQ
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