Instituto Politcnico NacionalUnidad Profesional Interdisciplinariade Biotecnologa

Fenmenos de Transporte

INTEGRANTES DEL EQUIPO:LPEZ LPEZ MONSERRATHSNCHEZ VZQUEZ ANGEL GUADALUPESANTOM GARNICA KARINA DEL ROSARIO

PROBLEMARIO TIPO EXAMEN

HOIL RAMOS DIANA CAROLINAMxico D.F., 26 de Febrero, 2015.

Problemario 3er parcial

1.- Cmo se define difusividad trmica? Cules son sus unidades? Es la tasa de cambio con que un material aumenta de temperatura, al ser puesto en contacto con una fuente de calor. Tambin se puede considerar como el valor obtenido de laconductividad trmicade un cierto material dividida entre el producto del valor de sudensidady lacapacidad calorfica especficadel mismo. En unidades delsistema internacionalse expresa como m/s.3.- Comparar la variacin de k con la temperatura para gases, lquidos y slidosLos gases transfieren el calor por las colisiones directas entre las molculas, y como era de esperar, su conductividad trmica es baja en comparacin con la mayora de los slidos, ya que estos constituyen un medio diluido. Los slidos no metlicos transfieren el calor por vibraciones reticulares, porque los mismos electrones mviles que participan en la conduccin elctrica, tambin participan en la transferencia de calor.En los slidos la transferencia de calor se estima que se realiza a travs de las vibraciones de la red cristalina del slido. En esta transferencia, los tomos de una parte del slido que estn vibrando masenergicamente, transfiere esa energa hacia los atomos vecinos menos energticos. El lquido cuya conductividad trmica se desea medir. El calor de la fuente ser disipado principalmetne a travs de la conduccin trmica en el medio que lo rodea, siendo despreciable la radiacin y evitando la conveccin Si la conductividad K del lquido es suficientemente baja la fuente de calor aumentar sensiblemente su temperatura, y dicho aumento constituiruna medida indirecta del proceso de transferencia del calor, esto es, del valor de KEn la conduccin, elcalor se cede solamente a causa del movimiento molecular y los choques entre molculas rpidas ylentas, sin desplazamiento global de la materia. En cambio, la conveccin se debe al movimiento globalde la materia y slo tiene importancia en lquidos y gases. Por ltimo, la radiacin es una interaccin electromagntica entre cuerpos y no precisa de la existencia de un medio material para transmitir el calorde uno a otro.

4.- Comparar cuantitativamente las conductividades calorficas de Ne20 y Ne22 en estado gaseoso a baja densidad.

(Ne20)=19.9924 g/mol (Ne22)=21.9913 g/mol

6.- Qu es Difusin? Qu factores pueden dar lugar a difusin?Ladifusines unproceso fsicoirreversible, en el quepartculas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente, aumentando laentropa del sistema conjunto formado por las partculas difundidas osolutoy el medio donde se difunden o disuelven.Normalmente los procesos de difusin estn sujetos a laLey de Fick. Lamembrana permeablepuede permitir el paso de partculas y disolvente siempre a favor delgradientedeconcentracin. La difusin, proceso que no requiere aporteenergtico, es frecuente como forma de intercambiocelular.

7.-Explica la ecuacin de Balance de materia aplicada a una envoltura. (Velocidad de entrada de materia d A) (Velocidad de salida d materia de A) +(velocidad de produccin de materia de A por reaccin homognea)=oLa ley de la conservacin de la materia puede, por supuesto, expresarse tambin en moles. La especie qumica A puede entrar o salir del sistema en virtud de la difusin o del movimiento global del fluido. Por otra parte, la especie A tambin se puede formar o destruir a causa de reacciones qumicas homogneas. Al integrar la ecuacin diferencial aparecen constantes de integracin, que han de evaluarse utilizando condiciones limite.Aplicando un balance de materia a una envoltura de espesor infinito, y haciendo tender luego las dimensiones del sistema hacia un valor infinitamente pequeo, se obtiene una ecuacin diferencial, cuya solucin conduce a la distribucin de la especie A en el sistema.

9.- Qu propiedades fsica globales estn relacionadas por la ecuacin de Stokes-Einstein? Comprubese la consistencia dimensional de esta ecuacin.Las conductividades trmicas de gases a baja densidad aumentan con el incremento en la temperatura, mientras que las conductividades trmicas de la mayor parte de los lquidos disminuyen con el incremento en la temperatura.Las conductividades de la mayora de metales puros disminuyen al aumentar la temperatura, mientras las conductividades de los no metales aumentan. A temperaturas muy bajas la conductividad calorfica no es buena. A diferencia de la conductividad elctrica que se vuelve mayor a estas temperatura.10.- Cules son las dimensiones de DAB y V ? [L2/] y [L/].