1.2. LEY DE FICK. DIFUSIVIDAD Es una relación empírica para definir el flujo molar, postulada por Fick, conocida como Primera Ley de Fick, define la difusión del componente A en un sistema isotérmico e isobárico. Una forma de expresar la ley de Fick, cuando la difusión es en la dirección de z, es 𝐽𝐴,𝑧 = −𝐷𝐴,𝑧 𝑑𝑐𝐴 𝑑𝑧 (1) donde, 𝐽𝐴,𝑧 es el flujo molar en la dirección z en relación con la velocidad promedio molar, 𝑑𝑐𝐴 𝑑𝑧 es el gradiente de concentración en la dirección z y 𝐷𝐴,𝑧 el factor de proporcionalidad, es la difusividad de masa o coeficiente de difusión para el componente A que se difunde a través del componente B. Groot propuso una relación de flujo más general que no se restringe a los sistemas isotérmicos e isobáricos Flujo= - (Densidad total)(Coeficiente de difusión)(gradiente de concentración) o 𝐽𝐴,𝑧 = −𝑐𝐷𝐴,𝑧 𝑑𝑦𝐴 𝑑𝑧 (2) para sistema isobárico e isotérmico (c es constante) Una expresión equivalente para 𝑗𝐴,𝑧 , el flujo en masa en la dirección z relativo a la velocidad promedio en masa, es 𝑗𝐴,𝑧 = −𝜌𝐷𝐴,𝑧 𝑑𝑤𝐴 𝑑𝑧 (3) Cuando la densidad es constante, la relación anterior se simplifica a 𝑗𝐴,𝑧 = −𝐷𝐴,𝑧 𝑑𝑤𝐴 𝑑𝑧 (4) En la siguiente tabla se muestran Formas equivalentes de la ecuación de flujo en masa para un sistema binario A y B (Welty et al; 2004). (Welty et al., 2004) NA, es el flujo molar relativo a un conjunto de ejes fijos. nA, es el flujo de masa relativo a un conjunto de ejes fijos. wA(nA + nB) es el flujo de masa que resulta a medida que el componente A es transportado en el flujo aparente del fluido, es la contribución del movimiento aparente. yA(NA + NB) es el flujo molar que resulta a medida que el componente A es transportado en el flujo aparente del fluido, se denomina la contribución del movimiento aparente. BIBLIOGRAFÍA Welty, J.R., Wicks, C.E. & Wilson, R.E. (2004). Fundamentos de Transferencia de Momento, Calor y Masa. 2ª. Ed. México: Limusa Wiley.
