Instituto tecnológico de Mexicali

Ing. Química

Unidad 1:Conceptos

Velasquez Mata Stephany

No. Control : 13490893

Mecanismos de transferencia

Justificación

Aquí se presentara el contenido de conceptos que utilizaremos en la materia, especificando con ejemplos , para mayor facilidad de estudio. Ya que a lo largo del semestre utilizaremos estos términos y es necesario saberlos.

La característica fundamental de los fluidos es la denominada fluidez. Un fluido cambia de forma de manera continua cuando está sometido a un esfuerzo cortante, por muy pequeño que sea éste, es decir, un fluido no es capaz de soportar un esfuerzo cortante sin moverse durante ningún intervalo de tiempo.

Fluido incompresible y compresible

Fluido incompresible

En este tipo de fluido , la densidad es constante en todo el fluido.

Cuando un fluido incompresible se mueve a lo largo de un tubo de flujo horizontal de sección transversal variable su velocidad cambia aparece una aceleración y por lo tanto un fuerza responsable de esta aceleración

El origen de esta fuerza son las diferencias de presión alrededor del elemento concreto de fluido (Si P fuera la misma en todas partes, la fuerza neta sobre cada elemento de fluido sería nula)

Cuando la sección de tubo de flujo varía la presión debe variar a lo largo del tubo aunque no haya diferencia de altura a lo largo de todo el tubo. Si además hay esta diferencia de altura aparecerá una diferencia de presión adicional relacionada con esta variación.

Fluido compresible

Todos los fluidos son compresibles, incluyendo los líquidos.

Cuando estos cambios de volumen son demasiado grandes se opta por considerar el flujo como compresible (que muestran una variación significativa de la densidad como resultado de fluir), esto sucede cuando la velocidad del flujo es cercana a la velocidad del sonido.

Flujo laminares

Los terminos flujo laminar y flujo puramente viscoso se usan como sinonimos para describir un fluido que fluye en laminas o capas. En el flujo laminar las particulas fluidas se mueven segun trayectori paralela.

Ejemplo

Están los casos de la miel espesa cuando se vierte en una botella. En la Ing. practica el flujo laminar se presenta en flujos que drenan por las cunetas de vías y en el flujo de algunos modelos físicos hidráulicos.

Flujo turbulento

En este tipo de flujo las partículas fluidas se mueven en forma desordenada y caótica.

El flujo turbulento se presenta usualmente en los problemas prácticos de ingeniería tal como el caso de flujo en tuberías, flujo en canales, flujo en maquinas hidráulicas, flujo en ríos y flujo resultante en zona de rompientes.

Flujo estacionario

Este tipo de flujo se caracteriza porque las condiciones de velocidad de escurrimiento en cualquier punto no cambian con el tiempo, o sea que permanecen constantes con el tiempo o bien, si las variaciones en ellas son tan pequeñas con respecto a los valores medios.

Así mismo en cualquier punto de un flujo permanente, no existen cambios en la densidad, presión o temperatura con el tiempo.

Flujo no estacionario

En este tipo de flujo en general las propiedades de un fluido y las características mecánicas del mismo serán diferentes de un punto a otro dentro de su campo, además si las características en un punto determinado varían de un instante a otro se dice que es un flujo no permanente.

Reologia

Estudio de la deformación y flujo de la materia ,viscosidad característica de fluidos y semisólidos. Que se a sometido a esfuerzosexternos.

Clasificación

Concentración (masa, molar)

Fracción:    Se define como la relación entre los

moles de un componente (ya sea solvente o soluto) de la solución y los moles totales presentes en la solución.

 

Densidad de flujo

Las densidades de flujo de materia son magnitudes vectoriales que representan el transporte de una especie que atraviesa la unidad de área en la unidad de tiempo, expresada con base de masa o molar.

Estas densidades de flujo de materia pueden referirse a ejes estacionarios, a la velocidad media de masa o a la velocidad media molar.

Por lo tanto, no queda perfectamente establecida una densidad de flujo de materia mientras no se definan las unidades empleadas y el sistema coordenado de referencia.

En la tabla siguiente se resume la notación empleada más corrientemente.

Velocidad de flujo

Velocidad de flujo es la velocidad a la que se transporta una sustancia a través de una línea de un proceso. Puede expresarse en unidades másicas (masa/tiempo), volumétricas (volumen/tiempo) o molares (moles/tiempo).

Diferencia entre calor y temperatura.

El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía molecular media. El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo.

La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo. Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.

Mecanismos para transferencia de calor

La conducción es el mecanismos de transferencia de calor en escala atómica a través de la materia por actividad molecular, por el choque de unas moléculas con otras, donde las partículas mas energéticas le entregan energía a las menos energéticas, produciéndose un flujo de calor desde las temperaturas mas altas a las mas bajas .

Mecanismos de transferencia Masa:

Cuando un sistema contiene dos o mas componentes cuyas concentraciones varían de un punto a otro, presenta a transferir masa

Depende de la dinámica del sistema ya sea por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos en reposo o puede transferirse de una superficie a un fluido en movimiento.

Momentum (cant. De movimiento):

Incluye el estudio del movimiento de los fluidos así como de las fuerzas que producen dicho movimiento.

Excluyendo las fuerzas de acción a distancia, como gravedad, los que actúan sobre el fluido es la presión y el esfuerzo cortante.

Calor:

Bibliografía

http://www.nebrija.es/~cmalagon/Fisica_Aplicada/transparencias/03-Fluidos/11_-_fluidos.pdf

Mecánica de fluidos:  Escrito por Antonio Crespo Martínez , pág. 215 https://fisicaproyecto.wordpress.com/flujos/ Introduccion a la Mecanica de Fluidos:  Escrito por Carlos Arturo

Duarte, José Roberto Niño http://

www.ptolomeo.unam.mx:8080/jspui/bitstream/132.248.52.100/1103/10/A10.pdf

http://www.efn.uncor.edu/departamentos/aero/Asignaturas/MecFluid/material/2_reologia.pdf

http://temasdequimica.bligoo.com.co/unidades-quimicas#.VMwYBWjF-8A http://

blog.utp.edu.co/balances/files/2011/01/INTRODUCCI%C3%93NBME.pdf http://

legacy.spitzer.caltech.edu/espanol/edu/thermal/differ_sp_06sep01.html Transporte de masa en extracción fase solido-liquido, Patricia

Gabriela Ullauri Flujo de fluidos e intercambio de calor:  Escrito por Octave

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