Contradifusion equimolar
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Expresar Ley de Fick en términos de concentración (molar y/o másica) y presión parcial. Explicar y decidir la aplicabilidad de los modelos de: - Difusión a través de un medio estanco - Contradifusión equimolar Resolver problemas simples de transferencia de masa (contradifusión equimolar, estacionarios, escalares y binarios). Clase Nº5
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En esta presentación en powerpoint se da a conocer un breve resumen de la difusión molecular, especialmente se da énfasis a la contradifusión equimolecular
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Expresar Ley de Fick en términos de concentración (molar y/o másica) y presión parcial.
Explicar y decidir la aplicabilidad de los modelos de:
- Difusión a través de un medio estanco
- Contradifusión equimolar
Resolver problemas simples de transferencia de masa (contradifusión equimolar, estacionarios, escalares y binarios).
Clase Nº5
Modelos Fundamentales de Difusión
JA
JB
(i) A través de un medio estanco (ii) Contradifusión equimolar (gases)
B no difunde:
x
CD
A
J BBA
B
JA
B difunde:
0
A
JB
Definiciones de Flujos Molares
Flujo c/r a coordenadas que “viajan” con
el fluido: JA
x ux
Flujo c/r a coordenadas fijas: NA
x
ux
Si ux = 0 JA= NA
• El transporte total de A, además del gradiente de concentraciones, depende del
movimiento del fluido como un todo.
• Desde el punto de vista ingenieril, estamos más interesados en NA, que
representaría la transferencia neta de A, a través de una interfase.
NA y NB se denominan flujos molares de A y B, en (mol/s)
Contradifusión Equimolar (Gases Binarios Ideales)
A puro
JA JB
B puro
x x1 x2 x1 x2 x
CB1
CB2
CA1
CA2
T, P ctes.
• Dado que no existe flujo neto de gas: NA = JA y N B = JB
• Como P = cte., la concentración molar total es cte. (demostrable por ley de
gases ideales). Luego NA = -NB, por lo que (NA/A)x = -(NB/A)x
• Aplicando ley de Fick: (NA/A)x = (JA/A)x = -DAB·(CA/ x)
(NB/A)x = (JB/A)x = -DBA·(CB/ x)
Este modelo es aplicable cuando se ponen en contacto dos corrientes,
y una se enriquece en un componente y la otra se enriquece en otro componente
4/5
CT = CA + CB = Cte.
CA
x
CB
x =
CT
x = 0 +
Por lo tanto,
DAB DBA (NB/A)x
(CB/ x) -
(NA/A)x
(CA/ x) - = = =
Resultado aplicable sólo a gases ideales a P, T constantes
DAB = DBA = D
CA
x
CB
x =
Ley de Fick (Másica y Presión Parcial)
En términos de la presión parcial: pA= yA·PT
(PT: Presión total, yA: fracción molar)
(JA/A)x = -(D/RT)·(pA/x)
Recordando que CA = n/V = pA/RT
T, P ctes.
En términos de la concentración másica: rA= CA · MA
(MA: Peso molecular de A)
(jA/A)x = -D·(rA/x)
con jA = JA·MA
T, P ctes.
Resumen
Expresar Ley de Fick en términos de concentración (molar y/o másica) y presión parcial.
Explicar y decidir la aplicabilidad de los modelos de:
- Difusión a través de un medio estanco
- Contradifusión equimolar
Resolver problemas simples de transferencia de masa (contradifusión equimolar, estacionarios, escalares y binarios).
Clase Nº5
