Fenomeni di trasporto - Appunti

Fenomeni di Trasporto:

• Quantità di moto (Fluido)
• Calore (Scambio termico)
• Materia (Diffusione, profili di concentrazione, scambi di materia tra parti diverse)

L'ingegneria chimica studia fenomeni, insieme in questo esiste un legame forte, governati dalle stesse leggi, stesse equazioni, cambia solo il coefficiente variabile.

Analisi macroscopica: guardo il sistema nel suo complesso e cerco di capire in modo avergente gli scambi e ciò che questo provoca; mom in locale guardo a ciò che succede particolarmente, come avviene negli animali.

Es: Quanti chili volesse avere che succede, in questo caso, nel sistema stesso.

Consideriamo un oggetto separato dall'esterno da una linea chiusa:

L'oggetto ha temperatura maggiore quindi ci sarà del calore che va dall'oggetto all'esterno. Pensando al primo principio della termodinamica e la portata termica, posso calcolare l'energia interna. Questo però non è proprio di dire, ciò che vogliamo conoscere è la T interna che non è magari totalmente uguale in ogni punto, posso seguire due strade:

• La considero uniforme;
• Calcolo una T media;

Come faccio a passare da questa analisi macroscopica a quella locale?

Faccio lo stesso ragionamento considerando un intorno del punto P, che a sua volta scambierà calore con ciò che lo circonda devo sapere, quanto calore scambia con ciò che ho circoscritto (Q)

Equazioni di bilancio

Basano sui principi di conservazione, è un modo di scrivere i principi di conservazione per un sistema aperto.Sono tra i: della massa, della quantità di moto, dell'energia.

1. Massa

Per un sistema chiuso la massa totale si conserva.( eq. )

Il numero di moli e la massa dei componeti é funzione della presenza o meno di reazioni chimiche, se non ci sono si conservano

2. Quantità di moto

Quantità costante se non sono applicate forze esterne. È una forza vettoriale che ha tre componenti per cui vale il principio ( eq. una per componente )

3. Energia

La variazione di energia è pari alla portata di energia scambiata con l'esterno. Per un sistema chiuso l'energia totale è costante.Se faccio riferimento ad una particolare energia, le considerato come faccio col sistema che altre energie che non considero si sono trasformate.Come lavoriamo a settore? Considero un volume fisso nello spazio, volume di controllo, e vi applico i principi di conservazione, scrivo cioè i bilanci.

F - qualsiasi grandezza per cui vale il principio di conservazioneDevo definire univocamente V cioè individuare la superficie chiusa che la separe dal esterno. Ricorda infinito a infinitesimo, l'ingresso può essere un bocchello o come nel nostro caso tutta la superficie e scriviamo:

Flusso x superficie( componente perpendicolare )

Generazione per unità di volume per il volumeultimo termine è sostanzialmente d/dt