República Bolivariana de Venezuela.Ministerio del Poder Popular de la Educación Superior.

Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”.Cátedra: Transferencia de Materia.

Profesor: Jorge Ortega

Fenómeno de Transferencia De Masa Molecular en Fluidos

Integrantes:Bolívar Keiber C.I: 25.802.004Martos Andrés C.I: 17.932.137Moreno Renzo C.I: 19.624.419Palomares Liliana C.I: 24.730.679Urdaneta Yohandri C.I: 24.738.271

San francisco, Mayo de 2015.

TRANSFERENCIA DE LA MASA

Es la tendencia de uno o más componentes de una mezcla a transportarse desde una zona de alta concentración a otra de baja concentración

Transferencia de masa entre las fases

Difusión molecular Convectiva

Es el transporte debido a gradientes de concentración.

Es modificada por fuerzas externas. Consiste en dos

tipos:*Convección Forzada.*Convección Ligera.

Donde se manifiesta la transferencia de masa

Absorción

Desorción

Destilación

Secado

Extracción

Adsorción

ECUACIÓN GENERAL DE TRANSPORTE MOLECULAR Puede obtenerse a partir de un modelo gaseoso simple La ecuación resultante deriva de este modelo Puede ser aplicada para describir los procesos de transporte molecular de

cantidad de movimiento Calor Masas Gases Líquidos Solidos

ECUACIÓN GENERAL DE TRANSPORTE

La ecuación se describe de esta manera Y neto=l (1) Y= densidad del flujo (flujo por unidad de área k mol/s m2) = velocidad promedio de las moléculas de un gas m/s l= recorrido libre en Mts Dg/Dz= incremento de la concentración en l dirección z

Para que la densidad Y sea positiva ,el gradiente Dg/Dz tiene que ser negativo.

FENOMENO DE TRANSPORTE RELACIONADO CONMOMENTO, CALOR Y MASA

Los fenómenos de transporte hacen referencia a tres contenidos íntimamente relacionados (transferencia de momento, energía y masa), no solo por sus características matemáticas, sino por que frecuentemente se pueden presentar de forma simultánea.

Transferencia

Momento

Energía

Masa

TRANSFERENCIA DE MOMENTO

Se refiere a la que se presenta en los materiales en movimiento, como en operaciones unitarias de flujo de fluidos, sedimentación y mezclado. Es debida a la diferencia de velocidades entre diferentes capas de fluido.

TRANSFERENCIA DE ENERGIA

 Es la transferencia de energía debida a una diferencia de temperatura entre dos cuerpos. Su estudio se centra en la ley física de la conservación de la energía.

TRANSFERENCIA DE MASA

Es el paso de moléculas de una sustancia de un lugar a otro en una mezcla, o entre dos fases homogéneas en contacto. El movimiento de las moléculas es debido a una “diferencia de potencial químico”.

INTRODUCCIÓN AL TRANSPORTE MOLECULAR

• Resultado de un gradiente de: concentración, temperatura, presión.

• Ocurre en los tres estados de agregación.

• Se define con el nombre de difusión molar.

• Resulta de la transferencia de moléculas individuales.

• Las moléculas se desplazan en trayectorias desordenadas.

• El mecanismo de transporte defiere en los tres estados físicos Gases libre movimiento a considerable distancia. Líquidos movimiento restringido a una velocidad menor. Solidos moléculas fijas RED CRISTALINA

ECUACIONES

Ley de Fick :Es una ley cuantitativa en forma de ecuación diferencial que describe diversos casos de difusión de materia o energía en un medio en el que inicialmente no existe equilibrio químico o térmico. Recibe su nombre de Adolf Fick, que las derivó en 1855.

En situaciones en las que existen gradientes de concentración de una sustancia, o de temperatura, se produce un flujo de partículas o de calor que tiende a homogeneizar la disolución y uniformizar la concentración o la temperatura. El flujo homogeneizador es una consecuencia estadística del movimiento azaroso de las partículas que da lugar al segundo principio de la termodinámica, conocido también como movimiento térmico casual de las partículas. Así los procesos físicos de difusión pueden ser vistos como procesos físicos o termodinámicos irreversibles.

LEY DE FICK Ejemplo: La experiencia nos demuestra que cuando abrimos un frasco de perfume o

de cualquier otro líquido volátil, podemos olerlo rápidamente en un recinto cerrado. Decimos que las moléculas del líquido después de evaporarse se difunden por el aire, distribuyéndose en todo el espacio circundante. Lo mismo ocurre si colocamos un terrón de azúcar en un vaso de agua, las moléculas de sacarosa se difunden por todo el agua.

• Supongamos que su concentración varía con la posición a lo largo del eje X. Llamemos J a la densidad de corriente de partículas, es decir, al número efectivo de partículas que atraviesan en la unidad de tiempo un área unitaria perpendicular a la dirección en la que tiene lugar la difusión. La ley de Fick afirma que la densidad de corriente de partículas es proporcional al gradiente de concentración

CONTRADIFUSIÓN EQUIMOLAR EN GASES

La Contradifusión Equimolar: es una situación frecuente cuando se trabaja con gases, y suele presentarse cuando uno de los componentes se desplaza en un sentido mientras que el otro se mueve en sentido contrario. Esto se debe principalmente a que en los gases la concentración c depende de la presión y la temperatura y si estas variables permanecen constantes la concentración global también permanecerá constante, de manera que la velocidad con la cual un componente se mueve en un sentido debe ser igual a la velocidad con la cual el otro se mueve en sentido contrario.

CONTRADIFUSIÓN EQUIMOLAR EN GASES

Ejemplo: Supongamos que se tienen dos recipientes cerrados unidos por un tubo largo y que uno de los recipientes se llena con el gas A y el otro con el gas B, de forma que la presión en todo el sistema es constante e igual a P y que por medio de agitación en cada uno de los recipientes se mantiene uniforme la concentración en ellos, En el tubo que une los recipientes se verificara la difusión en estado estacionario.

Puesto que la presión es constante, los moles netos de en cualquier sección del sistema son constantes, lo que implica que por cada mol de A que se desplaza al a derecha se desplazara un mol de B hacia la izquierda. Por la ley de las presiones parciales se tiene que P = PA + PB y por consiguiente la concentración es constante.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

PROFE JORGE ORTEGA NOS MERECEMOS UN 20