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Fenómenos de transporte
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En ingeniería, física y química, el estudio de los fenómenos de transporte se refiere al intercambio de masa, energía, carga, momento y momento angular entre los sistemas observados y estudiados. Si bien se basa en campos tan diversos como la mecánica continua y la termodinámica, pone un gran énfasis en los puntos en común entre los temas tratados. El transporte de masa, impulso y calor comparten un marco matemático muy similar, y los paralelos entre ellos se explotan en el estudio de los fenómenos de transporte para establecer conexiones matemáticas profundas que a menudo proporcionan herramientas muy útiles en el análisis de un campo que se deriva directamente de los demás.
Los análisis fundamentales en los tres subcampos de transferencia de masa, calor y momento a menudo se basan en el simple principio de que la suma total de las cantidades estudiadas debe ser conservada por el sistema y su entorno. Por lo tanto, los diferentes fenómenos que conducen al transporte se consideran individualmente con el conocimiento de que la suma de sus contribuciones debe ser igual a cero. Este principio es útil para calcular muchas cantidades relevantes. Por ejemplo, en la mecánica de fluidos, un uso común del análisis de transporte es determinar el perfil de velocidad de un fluido que fluye a través de un volumen rígido.
Los fenómenos de transporte son omnipresentes en todas las disciplinas de la ingeniería. Algunos de los ejemplos más comunes de análisis de transporte en ingeniería se ven en los campos de ingeniería de procesos, química, biológica1 y mecánica, pero la asignatura es un componente fundamental del currículo en todas las disciplinas involucradas de cualquier manera con la mecánica de fluidos, transferencia de calor, y transferencia de masa. Ahora se considera que forma parte de la disciplina de la ingeniería tanto como la termodinámica, la mecánica y el electromagnetismo.
Los fenómenos de transporte abarcan todos los agentes de cambio físico en el universo. Además, se consideran elementos fundamentales que desarrollaron el universo y que son responsables del éxito de toda la vida en la tierra. Sin embargo, el alcance aquí se limita a la relación entre los fenómenos de transporte y los sistemas de ingeniería artificial.2
Índice
1 Visión general
2 Las comonidades entre los fenómenos
2.1 Difusión
2.2 Relaciones recíprocas de Onsager
3 Transferencia de impulso
4 Transferencia de masa
5 Transferencia de calor
5.1 Conducción
5.2 Convección
5.3 Radiación
6 Véase también
7 Referencias
8 Enlaces externos