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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUMICA

Prof. Alberto Rosas Aburto

Transferencia de Momentum 1428

Grupo 1

FENMENOS DE TRANSPORTEINTRODUCCIN

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FENMENOS

http://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Q2

http://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttp://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Q

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QU SON LOS FENMENOS DETRANSPORTE?

La materia de estudio de los fenmenos de transporteincluye tres temas estrechamente relacionados:

La dinmica de fluidos,

La transferencia de calor

La transferencia de masa.

La dinmica de fluidos involucra la transferencia o

transporte de momentuma travs de un medio.

La transferencia de calor trata sobre el transporte deenerga a travs de uno o varios medios.

La transferencia de masa le concierne el transporte de

masa de varias especies qumicas a travs de algn

volumen o espacio.3

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QU SON LOS FENMENOS DETRANSPORTE?

Es el estudio de aquellos procesos en los cuales existe una

transferencia neta de masa, energa o cantidad de

movimiento a travs de un espacio o medio.

Desde un punto de vista ingenieril el estudio se realiza

haciendo anlisis macroscpicos, es decir, se supone la

existencia de un medio continuo.

Matemticamente esto significa que todas las variables

(velocidad, temperatura, concentracin, presin, energa,

etc.) estn definidas en todo el espacio y por tanto pueden

ser descritas por transformaciones puntuales. 4

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POR QU ESTUDIAR LOSFENMENOS DE TRANSPORTE?

Estos tres fenmenos de transporte deberan estudiarse

juntos, al menos a un nivel introductorio, por las siguientes

razones:

En cualquier campo de estudio se presentanconjuntamente, raras veces se presentan por separado.

Las ecuaciones bsicas que describen a cada uno de estos

fenmenos estn estrechamente relacionadas, esto permite

resolver estas ecuaciones mediante analogas.

Las herramientas matemticas necesarias para resolver las

ecuaciones bsicas son las mismas.

Los mecanismos moleculares estn estrechamente ligados. 5

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CMO ESTUDIAR LOSFENMENOS DE TRANSPORTE?

Para estudiar los fenmenos de transporte es importanteentender que es necesario establecer lmites o confinarun fenmeno a un espacio o escala determinados:

Escala macroscpica: Balances macroscpicos quedescriben el todo y que permiten describir cada partems pequea.

Escala microscpica: Tomar una pequea porcin de un

todo para extrapolarlo a una escala mayor.

Nivel molecular: Escala molecular y fuerzasintermoleculares

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ESCALAS

http://www.youtube.com/watch?v=tH-rOWCg464

NIVEL MOLECULAR

http://www.youtube.com/watch?v=ijkpJnWyZ3c

NIVEL

MACROSCPICO

NIVEL

MICROSCPICO

http://www.youtube.com/watch?v=lXaHb5brAz07

http://www.youtube.com/watch?v=tH-rOWCg464http://www.youtube.com/watch?v=ijkpJnWyZ3chttp://www.youtube.com/watch?v=lXaHb5brAz0http://www.youtube.com/watch?v=lXaHb5brAz0http://www.youtube.com/watch?v=ijkpJnWyZ3chttp://www.youtube.com/watch?v=tH-rOWCg464http://www.youtube.com/watch?v=tH-rOWCg464http://www.youtube.com/watch?v=tH-rOWCg464

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QU PERMITE EL ESTUDIO DEFENMENOS DE TRANSPORTE?

En Ingeniera QumicaModelar:

El comportamiento de equipos construidos.

El comportamiento de operaciones unitarias.

El comportamiento de procesos.

Predecir:El comportamiento de equipos construidos.

El comportamiento de operaciones unitarias.

El comportamiento de procesos.

Disear:

Nuevas unidades de proceso.

Nuevos procesos qumicos.

Costear:Procesos de produccin.

Operaciones en procesos de produccin.

Prever en Seguridad:

Posibles acciones en unidades inseguras.Posibles operaciones inseguras.

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APLICACIONES DE LOSFENMENOS DE TRANSPORTE

El estudio de los fenmenos de transporte raras veces esla finalidad en s misma, ms bien es una de las ms

poderosas herramientas para entender otros fenmenos oaplicaciones.

Prcticamente todos los fenmenos de nuestro entornopresentan estos fenmenos.

En ciencias, ingeniera y las actividades industriales losfenmenos de transporte son de vital utilidad para poderentender nuestro entorno.

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CLIMATOLOGA

https://www.youtube.com/watch?v=k-DJkj5yr9E

Modelos de prediccin declima, trayectorias a seguirde las tormentas, tornados

y huracanes, prediccin dela afectacin en reas deimpacto.

Recreacin de eventosclimatolgicos, geolgicos,

tsunamis, etc.

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https://www.youtube.com/watch?v=k-DJkj5yr9Ehttps://www.youtube.com/watch?v=k-DJkj5yr9E

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GEOLOGA

Plantearescenarios decatstrofes poraccin devolcanes.

Recrear, a travsde la simulacin,

supuestos eventosgeolgicos yasean recientes ono para establecerel origen de lasactualesconfiguraciones

del terreno.https://www.youtube.com/watch?v=bgRnVhbfIKQ

https://www.youtube.com/watch?v=FFVMkH5gj_w

https://www.youtube.com/watch?v=GmqmKtxhlOk

https://www.youtube.com/watch?v=f7zcYnr6Z0Q

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https://www.youtube.com/watch?v=bgRnVhbfIKQhttps://www.youtube.com/watch?v=FFVMkH5gj_whttps://www.youtube.com/watch?v=GmqmKtxhlOkhttps://www.youtube.com/watch?v=f7zcYnr6Z0Qhttps://www.youtube.com/watch?v=bgRnVhbfIKQhttps://www.youtube.com/watch?v=f7zcYnr6Z0Qhttps://www.youtube.com/watch?v=GmqmKtxhlOkhttps://www.youtube.com/watch?v=FFVMkH5gj_whttps://www.youtube.com/watch?v=bgRnVhbfIKQ

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INDUSTRIA FARMACUTICA,ALIMENTARIA Y DE CONSUMO

En el tratamiento reolgico dealimentos (chocolates, salsas,aderezos, mieles, mayonesa,jugos, dulces), productos debelleza (shampoo, pastas paradientes, jabones lquidos), etc., sutransporte a lo largo de lasfabricas durante su manufactura yhasta su empacado y presentacinfinal.

En la caracterizacin final de latextura de los fluidos como unaforma de control de calidad.

http://www.youtube.com/watch?v=k0yNkcZEtos

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http://www.youtube.com/watch?v=k0yNkcZEtoshttp://www.youtube.com/watch?v=k0yNkcZEtos

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INGENIERA CIVIL

https://www.youtube.com/watch?v=K2FZV5gdYq4

En el diseo de casas, edificios,en el trazado de calles yciudades para ver suresistencia ante la inclemencia

del tiempo.

En la infraestructura hidrulicay de drenaje, suministrobombeo, distribucin de agua.

Propiedades de fluidez deconcretos para construccin(prueba de revenimiento).

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https://www.youtube.com/watch?v=K2FZV5gdYq4https://www.youtube.com/watch?v=K2FZV5gdYq4

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INDUSTRIA DE LACONSTRUCCIN

En las pruebas de revenido(caracterizacin de la fluidez deconcretos), para su mejor llenado ycompactacin en columnas, o trabes.

Control de calidad en asfaltoscarreteros modificados con aditivospolimricos.

La caracterizacin reolgica depinturas, selladores, adhesivos, para laindustria de la construccin, comomtodo de control de calidad.

https://www.youtube.com/watch?v=Js-4jj8bjjI

https://www.youtube.com/watch?v=keBrUlXyVzo

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https://www.youtube.com/watch?v=Js-4jj8bjjIhttps://www.youtube.com/watch?v=keBrUlXyVzohttps://www.youtube.com/watch?v=keBrUlXyVzohttps://www.youtube.com/watch?v=Js-4jj8bjjIhttps://www.youtube.com/watch?v=Js-4jj8bjjIhttps://www.youtube.com/watch?v=Js-4jj8bjjI

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INDUSTRIA AERONUTICA

https://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttps://www.youtube.com/watch?v=kG1WQ7eaVmQ

En la industria aeronutica se busca siempre la reduccin a la friccin,mejoras en la lubricacin de partes mviles.

Pero principalmente se busca reducir la friccin con el aire, aumentar lacapacidad de carga, el consumo de combustible (al reducir la friccin yotras resistencias).

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https://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttps://www.youtube.com/watch?v=kG1WQ7eaVmQhttps://www.youtube.com/watch?v=kG1WQ7eaVmQhttps://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttps://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Qhttps://www.youtube.com/watch?v=aFZ_siv4g-Q

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INGENIERA AUTOMOTRIZ

https://www.youtube.com/watch?v=GJvErxb05ro https://www.youtube.com/watch?v=-zy_nKGsB68

En la industria automotriz se busca la reduccin a la friccin, mejoras en lalubricacin de partes mviles, nuevos sistemas de traccin.

Se busca reducir la friccin con el aire, aumentar la capacidad de carga, elconsumo de combustible (al reducir la friccin y otras resistencias).

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https://www.youtube.com/watch?v=GJvErxb05rohttps://www.youtube.com/watch?v=-zy_nKGsB68https://www.youtube.com/watch?v=-zy_nKGsB68https://www.youtube.com/watch?v=GJvErxb05ro

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INDUSTRIA METALRGICA

En el diseo de los herramentales depiezas manufacturadas por fundicin.

Prueba, cambio y modificacin deataques (accesos o gates),mazarotas, espesores de pieza,

dentro de los moldes de fundicin.

http://www.youtube.com/watch?v=hRuYhvS3U4A 17

http://www.youtube.com/watch?v=hRuYhvS3U4Ahttp://www.youtube.com/watch?v=hRuYhvS3U4A

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INDUSTRIA DEL PLSTICO

http://www.youtube.com/watch?v=WbJxnjwRfQw

http://www.youtube.com/watch?v=DvL9SU3wyeU

En el diseo de los herramentales depiezas manufacturadas por inyeccinde plstico.

Prueba, cambio y modificacin demoldes de inyeccin.

Manufactura de probetas parapruebas mecnicas.

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http://www.youtube.com/watch?v=WbJxnjwRfQwhttp://www.youtube.com/watch?v=DvL9SU3wyeUhttp://www.youtube.com/watch?v=DvL9SU3wyeUhttp://www.youtube.com/watch?v=WbJxnjwRfQw

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INGENIERA QUMICA

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https://www.youtube.com/watch?v=c1TJ6bGrUe4 https://www.youtube.com/watch?v=wwVZ4oSKGHc

https://www.youtube.com/watch?v=v4ROirICxpQ

ECUACIONES FUNDAMENTALES

https://www.youtube.com/watch?v=c1TJ6bGrUe4https://www.youtube.com/watch?v=wwVZ4oSKGHchttps://www.youtube.com/watch?v=v4ROirICxpQhttps://www.youtube.com/watch?v=v4ROirICxpQhttps://www.youtube.com/watch?v=wwVZ4oSKGHchttps://www.youtube.com/watch?v=c1TJ6bGrUe4

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ECUACIONES FUNDAMENTALESEN FENMENOS DE

TRANSPORTE

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( ) 0=+

v

t

Balance de Materia:

Balance de Energa

Balance de Momentum:

0: =+=

vq

t

eT

fvvt

v +=

+

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COROLARIO

El estudio de los Fenmenos de Transportepermite conocer nuestro entorno.

Esta disciplina es una herramienta fundamentalque permite incidir en el estudio de losfenmenos de la naturaleza y de la industria.

Si bien, los Fenmenos de Transporte son unapoderosa herramienta, requieren delconocimiento y uso de las Matemticas adecuadaspara entenderlas en pleno.

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REFERENCIASBIBLIOGRFICAS

[1] R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot,Transport Phenomena, John Wiley & Sons, Inc.,2002.

[2] H.D. Young, R.A. Freedman, A.L. Ford, Sears

and Zemansky's University Physics. With ModernPhysics, Pearson Addison-Wesley, 2008.

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