Fenómenos de Transporte Martes Tarea Grupal

los fenomenos son importanes en la vida diaria de un inge quimico

1. Fenómenos de Transporte Viernes 6 de Junio de 202 5 Mtro. Jesús Oscar Lacayo Gutiérrez Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Palenque

2. Unidad Temática IV Transferencia de Materia

3. Evaluación de los aprendizajes Ponderación La unidad de aprendizaje puede acreditarse mediante la demostración de los conocimientos a través de resolución de problemas, habilidades y destrezas durante y la finalización del curso, con una calificación mínima aprobatoria de 6. Criterio Porcentaje Examen correspondiente a la unidad 60 % Solución de problemas, trabajos o tareas 20 % Proyecto Final 15 % Asistencia 5 % TOTAL 100%

4. Diseñar procesos regidos por gravedad aplicando elementos de diseño en el desarrollo de diagramas de flujo. Explicar criterios cualitativos de selección de un proceso de separación mecánica. Clasificará los procesos de separación mecánica que existen en base a su principio de separación. Objetivos Particulares

5. Introducción a la difusión Movimiento neto de moléculas de una zona de alta concentración a otra de baja concentración. Ley de Fick de la difusión binaria La difusión es un mecanismo de  igualación de concentraciones , buscando equilibrio

6. Adolf Fick Fick estudió medicina y fisiología, y a lo largo de su carrera integró conocimientos de física en la biología, lo que lo convirtió en uno de los pioneros de la biofísica. El flujo difusivo que atraviesa una superficie (J) es directamente proporcional al gradiente de concentración. En 1855 el fisiólogo aleman Adolf Fick plateó por primera vez sus leyes que aplican para el trasnporte de masa a través de la disfusión. Nacimiento:  3 de septiembre de 1829, Kassel, Alemania Fallecimiento:  21 de agosto de 1901, Blankenberge, Bélgica

7. Ley de Fick – Primera Ley Ecuación General La Primera Ley de Fick describe cómo ocurre la difusión molecular en un sistema cuando este se encuentra en estado estacionario, es decir, cuando las concentraciones no cambian con el tiempo. Establece que el flujo de masa es proporcional al gradiente de concentración, y ocurre siempre en dirección de mayor a menor concentración. Fórmula General: =   Símbolo Significado Unidades típicas Flujo molar de A (moléculas que cruzan por área y tiempo). mol/m²·s Coeficiente de difusión de A en B. m²/s Gradiente de concentración de A en el espacio. mol/m⁴ El signo −− Indica que el flujo va  en dirección opuesta  al aumento de concentración. — Símbolo Significado Unidades típicas Flujo molar de A (moléculas que cruzan por área y tiempo). mol/m²·s Coeficiente de difusión de A en B. m²/s Gradiente de concentración de A en el espacio. mol/m⁴ El signo −− Indica que el flujo va  en dirección opuesta  al aumento de concentración. —

8. Aplicaciones Existen varios ejemplos reales y cotidianos donde se aplica la Ley de Fick de la difusión, tanto en contextos naturales como industriales. Agrupado por áreas pueden ser fácilmente identificads por clase o aplicaciones prácticas: Biología y Fisiología Humana Intercambio gaseoso en los pulmones Industria Farmacéutica Diseño de parches transdérmicos (como parches de nicotina o analgésicos) Agricultura y suelos Movimiento de fertilizantes o contaminantes en el suelo Productos de consumo Difusión de fragancias (ambientadores)

9. Ejemplo Práctico Difusión de oxígeno en aire a través de una película plana Enunciado: El oxígeno difunde a través de una película de aire estacionario de 2 mm de espesor a temperatura ambiente (25 °C). La concentración de oxígeno es de 0.20 mol/m³ en un lado y 0.05 mol/m³ en el otro. El coeficiente de difusión de en aire a esta temperatura es 2.0 × /s. Calcula el flujo molar de oxígeno.   Datos: ,1=0.20 mol/ ,2=0.05 mol/ Δ x=2 mm= 2 Solución: = Respuesta:   El flujo molar de oxígeno es   

10. Segundo Ejemplo Práctico El coeficiente de difusión de un soluto en agua es 9 . 10 ˉ¹¹ m² sˉ¹ Dos recipientes con concentraciones diferentes de dicho soluto están en contacto mediante un tubo de 10 cm. Uno de los recipientes tiene una C₁ = 100 mol/m³. La densidad de flujo hacia el segundo recipiente es de 10ˉ¹² mol/cm²seg ( 10ˉ⁸ mol/m²seg). ¿Cuántos moles por m³ hay, aprox. en el segundo recipiente?

11. Ejercicio de Tarea

12. Difusión a través de una película de gas estancada

13. Segundo Ejemplo Práctico

14. Bibliografía Bird , R., Byron, W.E., Stewart, E.N., Lightfoot. Fenómenos de transporte, un estudio sistemático de los fundamentos del transporte de materia, energía y cantidad de movimiento . Reverte, México, 1ª. Edición, 1993. 300 págs. Welty , J.R. Fundamentos de transferencia de momento, calor y masa . Limusa, México 1972.págs.561.765 Geankoplis Ch. J., Procesos de transporte y principios de procesos de separación . (Incluye operaciones unitarias), compañía Editorial continental, cuarta Edición México, 2006. 336 págs. Sisson, E. Elements of transport phenomena , Mc. Graw Hill, México, 1972. 385 págs .