6. Propiedades de Transporte

Objetivo General: Identificar las propiedades que influyen en la Mecánica de fluidos, Transferencia de calor y de masa de los materiales.

Objetivos Específicos:

• Determinar los coeficientes de difusividad en compuestos binarios o los coeficientes de autodifusión para gases, solutos disueltos o fundidos.
• Diferenciar entre fluidos Newtonianos y no Newtonianos y conocer cual comportamiento es adecuado para un determinado tipo de material en el estado fluido.
• Calcular permeabilidades para sustancias, dados los datos de difusividad y solubilidad.
• Calcular los coeficientes de reparto a través de membranas.

Competencias a desarrollar:

• Seleccionar los materiales de manera eficiente y disminuyendo los costos en ingeniería de procesos y para la formulación de productos.
• Determinar las características de un sistema fisicoquímico corrosivo para seleccionar los materiales adecuados que permitan disminuir la velocidad de corrosión.

Guía de Materiales de Ingeniería Química:

4_Difusion

1. Una lámina de hierro puro de 1 mm de espesor separa dos cámaras, ambas a 925 ºC. Una de ellas tiene atmósfera carburizante  y la otra atmósfera nitrurante. Suponga que las superficies del hierro alcanzan las solubilidades máximas de carbono y nitrógeno de 1,25 % y 2,2% en peso, respectivamente (valores tomados de los diagramas binarios Fe-C y Fe-N). Suponiendo que no hay interacción entre los átomos de carbono y nitrógeno durante la difusión, determine el flujo específico de carbono y de nitrógeno a través de la lámina de hierro en g/m2/s durante la condición de estado estacionario.

2. Hierro conteniendo 0,05% C es calentado a 912 C en una atmosfera que produce 1,20% C en la superficie y es mantenida por 24 h. Calcular el contenido de carbono a 0,05 cm debajo de la superficie si (a) el hierro es BCC y (b) el hierro es FCC. Explique la diferencia.