CUESTIONARIO

FENOMENOS DE TRANSPORTE Dr. Edgar Ayala Herrera

1.- De forma general, ¿cómo varía la viscosidad de gases y líquidos al aumentar la temperatura?

La viscosidad de los gases aumenta con la temperatura y la de los líquidos disminuye.

2.- La viscosidad del nitrógeno a 20ºC y 1 atm es:

3.- ¿Cuál es el valor aproximado y las unidades de la viscosidad del agua a presión y temperatura ambientes, en unidades del Sistema Internacional?

4.- ¿Cuál o cuáles son los significados físicos del esfuerzo cortante τxy?

Densidad de flujo y la fuerza por unidad de área

5.- ¿Cómo se denominan los fluidos cuya viscosidad, al aplicar un esfuerzo, disminuye con el tiempo?

Isotrópicos

6.- ¿Qué modificación introduce la teoría de Chapmang-Enskog en las ecuaciones de predicción de propiedades de transporte?

Considera la energía de interacción de energía entre dos moléculas de gas mediante un campo potencial.

7.- Indicar si, en régimen estacionario e isotérmico, son posibles o no los siguientes perfiles de velocidad para dos líquidos inmiscibles A y B que circulan por una rendija plana.

Inciso D

8.- ¿Qué técnicas experimentales conoce para determinar la viscosidad de un gas?

9.- Escriba el valor aproximado y las unidades, en el Sistema Internacional, de la viscosidad cinemática del agua en condiciones normales.

10E-6

10.- Indicar de los siguientes fluidos cuales previsiblemente se comportarán como newtonianos y cuales como no-newtonianos, marcando con una X la casilla correspondiente.

11.- ¿Qué técnica experimental utilizaría para determinar la viscosidad de una mezcla de CO2 y N a 20ºC y 3 atm?

Bola descendente o método de Kopler.

¿Podrá estimarse dicho valor a partir de la teoría cinética de los gases? Explicar razonadamente.

No, hace falta información de diámetros de las moléculas y se aplica para gases puros y la influencia de la temperatura no es tan acertada

¿Qué método de predicción propondría como más recomendable?

Chapman Enskog

12.- ¿Qué se entiende por fluidos tixotrópicos?

La viscosidad disminuye con el tiempo al aplicar un esfuerzo cortante.

13.- ¿Qué modificación introduce la teoría de Chapman-Enskog en la teoría cinética de los gases?

14.- En la elección del excipiente utilizado en los dentífricos un aspecto de interés consiste en que la pasta fluya fácilmente al presionar el tubo pero vuelva a adquirir "solidez" una vez depositada en el cepillo. ¿A qué tipo de fluidos corresponde este comportamiento?

Seudoplasticos

15.- Considere una partícula esférica que cae en el seno de un fluido en reposo. Dibuje las fuerzas que actúan sobre la misma, y plantee el balance de fuerzas resultante en estado estacionario. Indique el origen de cada una de las fuerzas.

P=F+R

16.- Defina fluido reopéctico.

Fluido no newtoniano cuya viscosidad aumenta con el tiempo al verse sometido a un esfuerzo cortante

17.- ¿Qué modificación introduce Chapman-Enskog en la teoría de cálculo de propiedades de transporte?

Considera interacción de las moléculas

18.- ¿Cómo varía la viscosidad de un fluido con la temperatura?

19.- Para determinar la caída de presión en un reactor de lecho poroso se necesita conocer la viscosidad de una mezcla de propano y oxígeno a 200ºC y 20 bar. Si el valor experimental no está disponible, ¿qué método utilizaría para estimarla? Comente la fiabilidad que merecerían los valores así obtenidos.

Primero estimas la viscosidad de los componentes puros por Chapman Enskog, después corregir por presión y finalmente por el método de Weekend

20.- ¿Qué tipos de viscosímetro podrían utilizarse para caracterizar el comportamiento de un fluido no-newtoniano?

De cilindros concéntricos y de plato y cono

21.- Se precisa conocer la viscosidad de la 2,6-dimetilanilina a 40ºC y 15 atm, y no se dispone de valores experimentales. Sabiendo que en las citadas condiciones se encuentra en fase líquida, ¿de qué modo procedería para estimar su valor?

Metodo de contribución de grupos Orrik Erbar

23.- ¿Cómo varía la viscosidad con la temperatura?

24.- Indique con qué técnica experimental mediría la viscosidad de cada uno de los siguientes fluidos, en las condiciones indicadas en cada caso.

O,R,H,R

25.- ¿Cómo se define la viscosidad cinemática y cuáles son sus unidades en el sistema S.I?

Vis/Den

26.- ¿Se podría saber si un fluido es o no newtoniano utilizando un viscosímetro de Höppler con un juego de bolas de distintas densidades y tamaños?

Si, varia el tamaño también varía la velocidad de la caída

27.- ¿Cuáles son las principales limitaciones de la teoría cinética de los gases para el cálculo de la viscosidad?

No toma en cuenta la presión y considera que las esferas son rígidas. No es preciso

28.- ¿Qué se entiende por capa límite?

Es la capa que se forma en la superficie del solido cuando el fluido se encuentra en movimiento

29.- Indique en los recuadros el nombre por el que se designa al tipo de fluido cuyo comportamiento corresponde al representado por cada una de las curvas.

Reiner-Philippoff

30.- Al realizar con un determinado fluido problema el experimento de presentación de la ley de Newton, en el que se desplaza con velocidad constante una de las dos láminas paralelas entre las que se encuentra contenido el fluido, se obtiene un perfil de velocidad lineal, tal y como se muestra en la figura. ¿Se puede concluir a partir de este experimento que el fluido es newtoniano? Explicar brevemente.

No necesariamente, este diagrama indica que el fluido está en estado estacionario.

Se puede referir a un plástico de Bingham

Escribe las siguientes definiciones

1. FLUIDO IDEAL 2. ESCRIBE LAS ECUACIONES DE VISCOSIDAD DE NEWTON , CONDUCCIÓN DE CALOR DE

FOURIER, DIFUSIÓN DE FICK . 3. QUE SIGNIFICAN EL PRIMER SUBINDICE DEL ESFUERZO CORTANTE Y EL SEGUNDO

SUBINDICE. 4. DENSIDAD DE FLUJO DE TRANSPORTE 5. ESTADO ESTACIONARIO, TRANSITORIO Y ESTADO PERMANENTE. 6. VELOCIDAD DE CIZALLA 7. COMO CAMBIA LA COMPRESIBILIDAD PARA LIQUIDOS Y GASES.

8. QUE SIGNIFICADO FISICO TIENE EL SIGNO NEGATIVO EN LAS ECUACIONES DE VISCOSIDAD DE NEWTON , CONDUCCIÓN DE CALOR DE FOURIER, DIFUSIÓN DE FICK.

9. DESCRIBE EL OPERADOR NABLA EN COORDENADAS CARTESIANAS Y NOTACIÓN VECTORIAL.

10. DESCRIBE EL GRADIENTE DE VELOCIDAD CON RESPECTO A LOS EJES X,Y,Z (NOTACIÓN MATEMATICA)

11. DESCRIBE QUE ES UN ESCALAR, VECTOR Y TENSOR, (Dar ejemplos). 12. DESCRIBE QUE ES UN TENSOR UNITARIO O DELTA DE KRONECKER. 13. DEFINE EL CONCEPTO DE VISCOSIDAD (No formulas ). 14. QUE SIGNIFICA LA CONDICIÓN DE ADHERENCIA. 15. DEFINE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO O MOMENTO LINEAL DE UN FLUIDO.