FENOMENOS DE TRANSPORTE

INTRODUCCIÓN

Objetivo:

-el estudio de los fenómenos de transporte sigue al estudio de la termodinámica.

-la termodinámica “mira” a un sistema en equilibrio.

-los fenómenos de transporte “miran” a un sistema que se ha apartado del equilibrio y tratan de cuantificar el flujo de propiedades del sistema (energía, concentración de especies) que surge para tratar que el sistema vuelva a su condición de equilibrio.

Las propiedades fundamentales que se pueden transportar son tres: -Cantidad de Movimiento -Cantidad de Energía -Cantidad de Materia

El transporte puede ocurrir en el seno de fluidos o entre un fluido y un sólido. Por ejemplo:

1) un fluido que circula a través de un conducto disipa energía por rozamiento lo que se traduce en un transporte de cantidad de movimiento entre las regiones con distinta velocidad.

2) un sistema con regiones a distintas temperaturas (diferentes concentraciones de energía) transporta energía desde la región mas caliente hacia la mas fría.

3) una mezcla de dos o mas componentes con regiones con diferentes concentraciones transporta materia desde la zona mas concentrada hacia la menos concentrada.

Porque es necesario estudiar los Fenómenos de Transporte?

En Biotecnología permite:

-proyectar la mejora en el desempeño de los sistemas de agitación de bioreactores

-diseñar correctamente sistema de esterilización y pasteurización

-estimar tamaños de bioreactores

En Tecnología de Alimentos permite:

-estimar tiempos de cocción.

-estimar tamaños de lechos de secado de legumbres

-estudiar procesos de congelación y descongelación

En Medio Ambiente permite:

-predecir contaminaciones estudiando las corrientes atmosféricas.

-diseñar equipos que permitan la purificación de distintas corrientes de fluido.

TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Se estudiará el movimiento de los fluidos y las fuerzas que lo producen.

Exceptuando las fuerzas que actúan a distancia (campo gravitatorio, campo eléctrico) las fuerzas que actúan sobre un fluido: presión y esfuerzo cortante provienen de una transferencia microscópica (molecular) de cantidad de movimiento.

Por lo tanto, se deducirán las ecuaciones que vinculen dicha transferencia de cantidad de movimiento con las fuerzas que la generan.