MECANISMOS DE TRANSFERENCIA“Conceptos Fundamentales”

Ingeniería Química

Profesor: Rivera Pasos Norman Edilberto

Alumna: Clarisa Bruce Corella Flores

Conceptos Fundamentales

• 1.1 Fluidos (Compresible e Incompresible)

• Un flujo se clasifica en compresible e incompresible, dependiendo del nivel de variación de la densidad del fluido durante ese flujo.

• Fluido Compresible:• Todos los fluidos son compresibles, la compresibilidad de un flujo es

básicamente una medida en el cambio de la densidad.

• Los gases son en general muy compresibles, en cambio, la mayoría de los líquidos tienen una compresibilidad muy baja.

Ejemplo:

• Una presión de 500 kPa provoca un cambio de densidad en el agua a temperatura ambiente de solamente 0.024%, en cambio esta misma presión aplicada al aire provoca un cambio de densidad de 250%.

• Por esto normalmente al estudio de los flujos compresibles se le conoce como dinámica de gases.

• Fluido Incompresible:• La incompresibilidad es una aproximación y se dice que el flujo es

incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo. 

• el volumen de todas las porciones del fluido permanece inalterado sobre el curso de su movimiento cuando el flujo o el fluido son incompresibles.

• En esencia, las densidades de los líquidos son constantes y así el flujo de ellos es típicamente incompresible.

• Por lo tanto, se suele decir que los líquidos son sustancias

incompresibles. 

1.2 Reología

• La reología es la ciencia que estudia más que nada a los fluidos no newtonianos, ya que estudia las propiedades que le caracterizan como fluido y no como un solido.

• Entonces el comportamiento Reológico de los fluidos no es más que dicho comportamiento según la viscosidad y densidad del mismo.

 • Se clasifica en: fluido newtoniano y fluido no newtoniano.

• El Fluido Newtoniano : es aquel en donde se cumple la ley de Newton sobre la viscosidad; añadiendo que el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la rapidez de deformación de este.

• Es decir cuando por ejemplo el agua al ser aplicada una fuerza pues

esta se corta (como es normal). Son fluidos cuyo comportamiento es normal.

• los Fluidos No Newtonianos: aquellos que desafían y contrarían la ley de newton sobre viscosidad, tendiendo en este caso a que el esfuerzo cortante ser no directamente proporcional a la rapidez de deformación.

Fluidos No Newtonianos

Fluidos Newtonianos

• Este fluido puede hacerse mas fuerte o tomar aspecto casi solido con fuertes tensiones o fuerza, mientras que si no se le aplica gran fuerza pues su comportamiento es como liquido.

1.3 Concentración (de masa molar)

• La concentración se refiere a la cantidad de soluto que hay en una masa o volumen determinado de solución o solvente.

• La molaridad se refiere al número de moles de soluto que están presentes por litro de solución. 

• Fracción:• La fracción molar es una unidad química usada para expresar

la concentración de soluto en solvente. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de solución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente.

1.4 Calor

• Diferencia entre calor y temperatura

• La temperatura :es la medida de la energía térmica que tiene un cuerpo. Se mide con el termómetro. La energía térmica es la energía liberada en forma de calor. Luego la temperatura nos dice cuanta energía en forma de calor puede liberar un cuerpo.

• El Calor: es la transferencia de temperatura desde un cuerpo que esta a una temperatura a otro que esta a menos temperatura. Más sencillo Transferencia de temperatura de un cuerpo caliente a otro más frío.

• Mecanismos para transferencia de calor:

• Conducción: la transmisión de calor por conducción es atribuida a un intercambio de energía entre moléculas y electrones adyacentes en el medio conductor, sin transferencia macroscópica de materia, es decir, sin un desplazamiento visible de partículas.

• Convección: la transmisión de calor por convección en los fluidos se produce como consecuencia de un transporte macroscópico de materia que conlleva una cantidad de entalpía definida.

• Radiación: la transmisión de calor por radiación se produce a través del espacio mediante ondas electromagnéticas, en un intervalo de longitudes de onda que va desde 0,1 a 100 , y no requiere un medio material como portador.

Mecanismos de transferencia: momentum ,calor y masa

• Masa: la transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra u otras a escala molecular.

• Clasificación general de la transferencia de masa.

• El mecanismo de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en que se lleva acabo.

• Hay dos modos de transferencia de masa:

• molecular: La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos ( movimiento individual de las moléculas ), debido a una diferencia de concentraciones.

• convectiva: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede ocurrir que el movimiento se efectúe en régimen laminar o turbulento. El flujo turbulento resulta del movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad,viscosidad, etc.

• Calor: Cuando dos cuerpos que tienen distintas temperaturas se ponen en contacto entre si, se produce una transferencia de calor desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura.

• La transferencia de calor se puede realizar por tres mecanismos físicos: convección, conducción y radiación.

Conveccion

Conduccion

Radiacion

• Momentum:En estos mecanismos, el tipo de movimiento que tiene el elemento de entrada del mecanismo es diferente del tipo de movimiento que tenga el elemento de salida, es decir, el tipo de movimiento se transforma en otro distinto, de ahí el nombre de mecanismo de transformación.

• Los mecanismos de transformación puede ser, a su vez, agrupados en dos grandes grupos:

Mecanismos de transformación circular-lineal: En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento circular, mientras que el elemento de salida tiene movimiento lineal.

Mecanismos de transformación circular-alternativo: En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento circular, mientras que el elemento de salida tiene movimiento alternativo.

Fuentes de información:

• https://fisicaproyecto.wordpress.com/flujos/

• http://marytmecanicafluidos.blogspot.mx/2009/03/comportamiento-reologico-de-los-fluidos.html

• http://ocwus.us.es/arquitectura-e-ingenieria/operaciones-basicas/contenidos1/tema7/pagina_02.htm

•http://www.monografias.com/trabajos10/semi/semi.shtml

•http://148.206.53.84/tesiuami/Libros/L28.pdf

•http://aprendemostecnologia.org/maquinas-y-mecanismos/mecanismos-de-transformacion-del-movimiento/