Analogias Entre Transferencia de Calor y Transferencia de Masa
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INGENIERIA DE ALIMENTOS II ANALOGIAS ENTRE TRANSFERENCIA DE CALOR Y TRANSFERENCIA DE MASA Comparando la ley de Fick y Fourier: Primera ley de Fick N A =−D AB ( dC A dx ) N A =J A Flujo de difusión molar ( kmol 2 m 2 s ) D AB Factor de proporcionalidad en el sistema binario (difusividad o coeficiente de difusión( m 2 / s )) dC A dx Fuerza impulsora (Gradiente de concentración) C A Concentración molar del fluido A ( kmol m 3 ) ¿Indica que la transferencia de masa es de mayor a menor concentración. Ley de Fourier q A =−k dT dx q flujo de calor en la dirección de transmisión ( W ) k es la conductividad térmica ( W m°C ) A Area atraves dela cual tiene lugar el flujo de calor ( m ¿¿ 2) ¿ dT dx Velocidad de cambio de temperatura por unidad dedistancia (gradiente termico) ¿ indica que el calor semueve una temperatura alta a una baja La transferencia de masa puede considerarse de forma similar a la aplicación de la ley de conducción de Fourier a la transferencia de calor. Sin embargo, una de las diferencias importantes es que en la transferencia molecular de masa uno o mas componentes del medio se desplaza. En la transferencia de calor por conducción, el medio suele ser estacionario y solo transporta energía en forma de calor. Difusión Radial a través de la pared de un cilindro hueco- Transmisión de calor por conducción a través de una tubería cilíndrica TRANSFERENCIA DE MASA
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descripción de algunas formulas de transferencia demasa y calor
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ANALOGAS ENTRE TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA
ANALOGIAS ENTRE TRANSFERENCIA DE CALOR Y TRANSFERENCIA DE MASA Comparando la ley de Fick y Fourier:Primera ley de Fick
Flujo de difusin molar Factor de proporcionalidad en el sistema binario (difusividad o coeficiente de difusin) Fuerza impulsora (Gradiente de concentracin) Concentracin molar del fluido A Indica que la transferencia de masa es de mayor a menor concentracin.
Ley de Fourier
flujo de calor en la direccin de transmisin es la conductividad trmica Area atraves dela cual tiene lugar el flujo de calor Velocidad de cambio de temperatura por unidad dedistancia (gradiente termico) indica que el calor semueve una temperatura alta a una baja
La transferencia de masa puede considerarse de forma similar a la aplicacin de la ley de conduccin de Fourier a la transferencia de calor. Sin embargo, una de las diferencias importantes es que en la transferencia molecular de masa uno o mas componentes del medio se desplaza. En la transferencia de calor por conduccin, el medio suele ser estacionario y solo transporta energa en forma de calor.Difusin Radial a travs de la pared de un cilindro hueco-Transmisin de calor por conduccin a travs de una tubera cilndrica TRANSFERENCIA DE MASA
Reemplazando el area del cilindro:
TRANSFERENCIA DE CALOR es el flujo de calor en la direccin radial. INGENIERIA DE ALIMENTOS II
Condiciones de contorno son:
Ecuacin de Permeabilidad para la difusin en solidos-Transmisin de calor por conduccin en sistema multicapa(pared rectangular compuesta) TRANSFERENCIA DE MASA
TRANSFERENCIA DE CALOR Puede escribirse de la siguiente manera:
As para los materiales B,C y D, tenemos: A partir dela figura:
Presin media logartmica-Temperatura media logartmica TRANSFERENCIA DE MASA
Las otras ecuaciones que se usan son: TRANSFERENCIA DE CALOR: Diseo de un cambiador de calor tubular
Corriente caliente H: Corriente fra C:
Se denomina diferencia de temperaturas media logartmica.se usa para cambiadores de calor y para determinar su rea y la resistencia global a la transmisin de calor .Transferencia de masa no estacionaria - Transferencia de calor en estado no estacionario TRANSFERENCIA DE MASA(velocidad de flujo molar de entrada)=(velocidad de flujo molar de salida)+(velocidad de flujo de acumulacin)
En una sola direccin:
Entres tres direcciones:
TRANSFERENCIA DE CALOR
Ecuacin de difusin de Fourier:
Las ecuaciones de transferencia de masa y de calor son similares.BIBLIOGRAFIA Christie J. Geanckoplis (1998) PROCESOS DE TRANSPORTE Y OPERACIONES UNITARIAS Tercera edicin- Mxico.
P. Singh-D. Heldam (2001) INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS Segunda edicinEspaa.
Treybal, R.(1998) OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA. Ed. Mc. Graw Hill. Mxico.
