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Universidad Abierta y a Distancia de México Carrera: Ingeniería en Biotecnología Asignatura: Fenómenos de Transporte Docente: Carlos Arturo Carrasquedo Peñaloza Unidad III. Transferencia de masaEvidencia de aprendizaje: “Reporte procedimental de la difusión a través de una película de gas estancado en Padlet”Alumno: Ricardo Varela PérezMatricula: ES202109650Grupos: BI-BOEM-2102-B2-001Fecha: 29/11/2021

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Universidad Abierta y a Distancia de México Carrera: Ingeniería en Biotecnología Asignatura: Fenómenos de Transporte Docente: Carlos Arturo Carrasquedo Peñaloza Unidad III. Transferencia de masaEvidencia de aprendizaje: “Reporte procedimental de la difusión a través de una película de gas estancado en Padlet”Alumno: Ricardo Varela PérezMatricula: ES202109650Grupos: BI-BOEM-2102-B2-001Fecha: 29/11/2021

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Algunas moléculas tienen una energía cinética suficiente para vencer las fuerzas atractivas y pasar de un estado gaseoso. La evaporación crece si aumenta la temperatura y si disminuye la energía mínima del líquido.

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Cuando una molécula gaseosa puede chocar con la superficie del liquido y se captura, se denomina condensación. El liquido y el gas establecen un equilibrio cuando la velocidad de evaporación igual a la de condensación.

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El coeficiente de difusión o difusividad de la masa se puede medir experimentalmente, en una celda de Arnold, de difusión. El tubo delgado, parcialmente lleno de líquido puro A, se mantiene a temperatura y presión constantes. El gas B, que fluye a través del extremo abierto, posee una solubilidad despreciable en el líquido A y también es químicamente inerte a A. La componente A se vaporiza y difunde en la fase gaseosa, se puede medir físicamente la rapidez de vaporización y también se puede expresar matemáticamente en función del flujo de masa molar.

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Esta relación establece el flujo molar constante A en toda la fase gaseosa, de Z1 a Z2.

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Al dividir esta expresión entre el volumen SZ y evaluar en el límite cuando Z Tiende a cero, se obtiene la ecuación diferencial siguiente:

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Si se equilibra la masa en este volumen de control en una operación en estado permanente, se obtiene:

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En un proceso en estado permanente y cuando no hay producción química de A, se tiene RA=0. En el caso de la difusión que ocurre únicamente en la dirección z es importante la componente en la dirección de z, del vector de flujo de masa, NA. Y por tanto, el flujo molar de B también será constante en toda la trayectoria de difusión, desde Z1 a Z2.El flujo molar constante de A es descrito por la ley de Fick:

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Suponiendo que el coeficiente de difusión es independiente de la concentración y percatándose de que N(a,z) es contante a lo largo de la trayectoria de difusión obtenemos:

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La concentración logarítmica media de la componente B se define de la siguiente manera:

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O en el caso de la mezcla binaria, esta ecuación se puede expresar en función del componente A, de la siguiente manera:

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La concentración en la fase gaseosa corresponde al líquido que se representa en la interfase.  En la evaporación de un estado estacionario existen un movimiento entre A y B. Para obtener un gas ideal a partir de esto, la presión y la temperatura deben permanecer constante. Al conocer los perfiles de concentración, podemos obtener de densidades de flujo de la masa de las superficies.

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Bird, R.B., Stewart, W.E. y Ligthfoot, E.N. 1982. Fenómenos de Transporte, pp. 600-609 Editorial Reverte.ii.

Welty, J. R.; WICKS, C. E.; Wilson, R. E., Fundamentos de Transferencia de Momento, Calor y Masa, pp.586-598, LIMUSA, México.

Universidad Abierta ya Distancia de México (2021) fenómenos de Transporte. Unidad 3. Transferencia de masa.

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