Efecto de soret también llamado difusión térmica
Es cuando una solución se mantiene durante cierto tiempo en un gradiente de temperatura, se desarrolla una diferencia de concentración de un componente a lo largo del gradiente de temperatura
La difusividad térmica mide la velocidad a la que la temperatura cambia dentro de una sustancia. Dicho de otra forma, es la tasa de cambio con que un material aumenta de temperatura, al ser puesto en contacto con una fuente de calor. La Difusividad térmica en los problemas de transferencia de calor, es valor obtenido de la conductividad térmica de un cierto material dividida entre el producto del valor de su densidad y la capacidad calorífica específica del mismo. En unidades del sistema internacional se expresa como m!s, siendo habitual emplear el cm!s. Es un índice que expresa la velocidad de cambio, y flu"o de temperaturas, en un material hasta que alcan#a el equilibrio térmico. Es por esta ra#ón que un material $, con difusividad térmica mayor que otro %, alcance el equilibrio en menor tiempo. La difusividad térmica es igualmente un par&metro para averiguar la capacidad que tiene un material para difuminar la temperatura en su interior. Definición
La difusividad suele representarse como la letra α 'en algunas ocasiones también con la letra may(scula D) y es un índice característico de un material. La expresión matem&tica que relaciona la conductividad térmica 'expresada como *), el calor específico 'expresado como +p y denominado igualmente como capacidad de calor), y su densidad ρ) es
- dicho de otra forma, la difusividad térmica es directamente proporcional a la conductividad térmica de un material, e inversamente proporcional a su densidad y calor específico. El denominador 'producto de la densidad por la capacidad calorífica) puede ser considerado como la capacidad calorífica volumétrica. or regla general los metales tienen un coeficiente de difusión térmica mucho mayor que los materiales aislantes. De igual forma los gases poseen una difusión térmica casi nula por su ba"a conductividad y escasa densidad. En cierta forma es una medida de la inercia térmica de un material./ En un material con alta difusividad térmica el calor se propaga con rapide# y los cambios de temperatura se producen con din&mica elevada. Es por esta ra#ón por la que aparece en uno de los términos de la ecuación del calor.
Medida
0e suele averiguar el cociente de la difusividad térmica mediante la técnica de 1lash Laser 'L1$).2 3no de los métodos m&s cl&sicos consistía en calentar un hilo y comprobar la tasa de cambio de temperatura, y mediante la ecuación del calor comprobar el valor de 4alpha. Este método aparece en la literatura como el método del hilo caliente.5 6 7ariantes del método empleando planchas calientes, en lugar de hilos, se populari#ó en los a8os 9:. El método m&s empleado actualmente en la industria es la técnica de 1lash L&ser 'L1$) ,2 y consiste en la medida de cambio de temperatura en un material 'generalmente una muestra cilíndrica) al ser expuesto a un pulso laser de gran intensidad.
1lu"o de ;nudsen ';nudsen fluye plural) 'física) el flu"o de un gas en el que el recorrido libre medio de sus moléculas es mucho m&s larga que la dimensión característica del tubo etc. que est& fluyendo a través.
En la figura de arriba, una molécula del gas A a presión parcial p$l en la entrada de un capilar con di&metro d m se difunde a través de éste. La presión total P es constante en todo el sistema. La trayectoria libre media <. es grande en comparación con el di&metro d. +omo resultado, la molécula choca con la pared, y estas colisiones revisten gran importancia. Este mecanismo se llama difusión de Knudsen. La difusividad de ;nudsen es independiente de la presión calcula así
P
y se
Donde Du es la difusividad en m2!s, 1 es el radio promedio de los poros en m y 7$ es la velocidad molecular promedio del componente A en m!s. 3sando la teoría cinética de los gases para evaluar 7$, la ecuación final de DKA es
La trayectoria libre media 'tlm) de las moléculas aumenta cuando se reduce la presión del gas, y a una presión suficientemente ba"a la 'tlm) es tan grande que las moléculas empie#an a rebotar de pared en pared del canal de flu"o m&s bien que colisionar una con otra. +uando
esto ocurre el car&cter del flu"o cambia. or consiguiente, se presentan diferentes regímenes de flu"o dependiendo del valor de la ra#ón
Donde ;n se denomina n(mero de ;nudsen.
