Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

03.01.2015 Views

2005-Jun-No:10a [Solución] [Tema 6] [Índice] El esquema que se presenta al margen representa un modelo que intenta reproducir el proceso de extracción de un compuesto soluble A presente en el interior de una estructura sólida inerte mediante el uso de un disolvente B. El compuesto A se supone ubicado en el fondo de un poro en el sólido inerte, debiendo disolverse y difundir hasta el exterior del mismo para incorporarse a la corriente externa de disolvente B. ESTRUCTURA INERTE D A B B a) Indique como calcularía la velocidad de extracción de A (mol-A/s) en cada poro de la estructura, considerando el proceso como isotérmico. Nota: puede hacer uso de las ecuaciones presentadas en el Apéndice. (5 Puntos) L Nota: El problema continúa en 2005-Jun-No:10b (Tema 8) Fenómenos de Transporte Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid

APÉNDICE ECUACIONES DE VARIACIÓN MULTICOMPONENTES En función de las densidades de flujo Coordenadas rectangulares: A Az Ay Ax A R z N y N x N t c = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ Coordenadas cilíndricas: ( ) A Az A Ar A R z N N r rN r r t c = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ θ θ 1 1 Coordenadas esféricas: ( ) ( ) A A A Ar A R N sen r sen N sen r N r r r t c = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ φ θ θ θ θ φ θ 1 1 1 2 2 La ecuación de continuidad de A para ρ y D AB constantes. Coordenadas rectangulares: A A A A AB A z A y A x A R z c y c x c D z c v y c v x c v t c + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ 2 2 2 2 2 2 Coordenadas cilíndricas: A A A A AB A z A A r A R z c c r r c r r r D z c v c r v r c v t c + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ ∂ ∂ == ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ 2 2 2 2 2 1 1 1 θ θ θ Coordenadas esféricas: A A A A AB A A A r A R c sen r c sen sen r r c r r r D c sen r v c r v r c v t c + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ ∂ ∂ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ ∂ ∂ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 φ θ θ θ θ θ φ θ θ φ θ Fenómenos de Transporte Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid

APÉNDICE<br />

ECUACIONES DE VARIACIÓN MULTICOMPONENTES<br />

En función <strong>de</strong> las <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> flujo<br />

Coor<strong>de</strong>nadas rectangulares:<br />

A<br />

Az<br />

Ay<br />

Ax<br />

A<br />

R<br />

z<br />

N<br />

y<br />

N<br />

x<br />

N<br />

t<br />

c<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

Coor<strong>de</strong>nadas cilíndricas:<br />

( ) A<br />

Az<br />

A<br />

Ar<br />

A<br />

R<br />

z<br />

N<br />

N<br />

r<br />

rN<br />

r<br />

r<br />

t<br />

c<br />

=<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

θ<br />

θ<br />

1<br />

1<br />

Coor<strong>de</strong>nadas esféricas:<br />

( ) ( ) A<br />

A<br />

A<br />

Ar<br />

A<br />

R<br />

N<br />

sen<br />

r<br />

sen<br />

N<br />

sen<br />

r<br />

N<br />

r<br />

r<br />

r<br />

t<br />

c<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

φ<br />

θ<br />

θ<br />

θ<br />

θ<br />

φ<br />

θ<br />

1<br />

1<br />

1 2<br />

2<br />

La ecuación <strong>de</strong> continuidad <strong>de</strong> A para ρ y D AB constantes.<br />

Coor<strong>de</strong>nadas rectangulares:<br />

A<br />

A<br />

A<br />

A<br />

AB<br />

A<br />

z<br />

A<br />

y<br />

A<br />

x<br />

A<br />

R<br />

z<br />

c<br />

y<br />

c<br />

x<br />

c<br />

D<br />

z<br />

c<br />

v<br />

y<br />

c<br />

v<br />

x<br />

c<br />

v<br />

t<br />

c<br />

+<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

Coor<strong>de</strong>nadas cilíndricas:<br />

A<br />

A<br />

A<br />

A<br />

AB<br />

A<br />

z<br />

A<br />

A<br />

r<br />

A<br />

R<br />

z<br />

c<br />

c<br />

r<br />

r<br />

c<br />

r<br />

r<br />

r<br />

D<br />

z<br />

c<br />

v<br />

c<br />

r<br />

v<br />

r<br />

c<br />

v<br />

t<br />

c<br />

+<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

∂<br />

∂<br />

==<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

1<br />

1<br />

1<br />

θ<br />

θ<br />

θ<br />

Coor<strong>de</strong>nadas esféricas:<br />

A<br />

A<br />

A<br />

A<br />

AB<br />

A<br />

A<br />

A<br />

r<br />

A<br />

R<br />

c<br />

sen<br />

r<br />

c<br />

sen<br />

sen<br />

r<br />

r<br />

c<br />

r<br />

r<br />

r<br />

D<br />

c<br />

sen<br />

r<br />

v<br />

c<br />

r<br />

v<br />

r<br />

c<br />

v<br />

t<br />

c<br />

+<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

∂<br />

∂<br />

=<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

+<br />

∂<br />

∂<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

φ<br />

θ<br />

θ<br />

θ<br />

θ<br />

θ<br />

φ<br />

θ<br />

θ<br />

φ<br />

θ<br />

Fenómenos <strong>de</strong> Transporte<br />

Depto. Ingeniería Química. <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> <strong>Valladolid</strong>

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!