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45 Cartas en este set
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Qué es análisis dimensional?
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Metodo para verificar ecuaciones y planificar experimentos.
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Qué se obtiene apartir del análisis dimensional?
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una serie de grupos adimensionales, que van a permitir utilizar los resultados expérimentales obtenidos en condiciones limitadas a situaciones en qué se tengan diferentes dimensiones geométricas, cinemáticas y dinámicas
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qué es homogeneidad dimensional?
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en una igualdad ambos miembros deben ser conmesurables, y en cada miembro solo se pueden sumar o restar cantidades conmesurables. Además todos los exponentes y argumentos de funciones trascendentales deben ser adimensionales
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en la aplicación tienen que ser conmesurables y que tengan las mismas unidades
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Menciona cinco dimensiones fundamentales
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Masa (M)
Longitud (L) Tiempo (t) Temperatura (T) |
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Menciona 5 ecuaciones y sus respectivos símbolos adimensionales
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Densidad (M/L³)
Fuerza (ML/t²) presión (M/Lt²) trabajó (ML²/t²) velocidad (L/t) |
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Menciona 6 números adimensionales
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Reynolds
Mach Froude Weber Euler Prandtl |
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Dime las fuerzas impulsoras de #de Reynolds y aplicación
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Fuerza inercial/fuerza viscosa
Flujo de fluidos |
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Dime las fuerzas impulsoras de el #de Mach y aplicación
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velocidad /velocidad del sonido
Flujo a altas velocidades |
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menciona las fuerzas impulsoras de Froude y aplicación
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fuerza inercial/fuerza gravitacional
comportamiento de una superficie liquida |
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Menciona las fuerzas impulsoras y aplicación del #de Weber
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fuerza inercial/tensión superficial
formación de gotas o burbujas |
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menciona las fuerzas impulsoras del #de Euler y aplicación
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diferencia de presión/presión dinámica
variación de presión en un fluido en movimiento |
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Menciona las fuerzas impulsoras del #Prandtl y aplicación
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difusión viscosa /difusión termica
transferencia de calor por convección |
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menciona las fuerzas impulsoras de el #de brinkham y aplicación
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disipación viscosa/conducción de calor
flujos de altos gradientes de velocidad |
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menciona las fuerzas impulsoras del #de Grashof y aplicación
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fuerza de flotación/fuerza viscosa
transferencia de calor por convección libre |
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qué me permite el método de pi?
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encontrar números de grupos adimensionales para describir procesos físicos y necesitamos saber en ese proceso físico cuántas variables tenemos
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permite obtener un conjunto de grupos adimensionales independientes a partir de un conjunto dado de parámetros
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pasos para elaborar el pi Buckingham
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1. cuántas variables involucradas tenemos (n)
2. dimensiones (unidades o magnitudes fundamentales ) m 3. n-m=π 4. seleccionar m variables fijas (la maestra las da) 5. las variables restantes 5.1 elegir una de las variables que cambian 5.2 elevar a exponente (letra) 5.3 cambiar a unidades ya sea fundamental o las normales 5.4 igualar a dimensiones a la cero (m) 5.5 realizar ecuaciones 5.6 cambiar valor del exponente por el número encontrado 6. así se obtiene cada número adimensional y repetir con cada variable restante |
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qué me permite el método de Rayleigh?
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una relación fundamental entre algunas variables agrupadas cómo producto de grupos adimensionales
es para saber si todas las variables impactan en un fenómeno o hay alguna que no (cómo debe comportarse el fenómeno) |
construir una ecuación
al momento de suponer un valor me dice si es verdad o no |
pasos para el método de Rayleigh
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1. escoger una ecuación
2. suponer dos variables extra 3. se Iguala ecuación a la misma en función de lo que tengo 4. mantengo el igual e igualo a la constante experimental y a las demás con respectivo exponente en letra 5. cambio dimensiones (unidades) 6. igualo para crear mis ecuaciones 7. mi igual con el exponente numérico encontrado 8. listo |
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qué se basa método diferencial secuencial?
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en el principio de la conversación de unidades (dimensiones) físicas, lo que implica que cualquier ecuacion que describe un fenómeno físico, debe tener unidades consistentes a ambos lados de la ecuación
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F=ma
N=kgm/s² kgm/s²=kgm/s² |
qué es el principio de similitud?
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se basa en la idea que dos sistemas físicos son similares si tienen las mismas proporciones entre las variables físicas relevantes
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dos sistemas pueden comportarse de manera idéntica aunque tenga diferente tamaño, siempre y cuando considere las mismas relaciones entre las variables involucradas (conversiones)
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define un número adimensional
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el resultado de dividir entre si dos cantidades físicas que tienen las mismas dimensiones
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qué hace que suceda un fenómeno físico
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una fuerza impulsora
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qué es escalamiento?
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proceso mediante el cual se desarrollan los criterios y las reglas de asignación numérica que determinan las unidades de medida significativa para llevar de un tamaño dado a otro tamaño dado o menor una operación u objeto
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escalar un proceso o equipo es convertirlo de su escala de investigación a escala industrial
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qué dice el método de haber -bosch
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toma en cuenta las características tanto físicas como químicas de la reacción, así como el equipo necesario para realizarla (para síntesis del amoniaco)
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en qué consiste las plantas piloto?
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en partes específicas ensambladas que operan cómo un todo armónico con el propósito de reproducir, a escalas, procesos productivos
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propósitos principales de la planta piloto
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- predecir el comportamiento de una planta a nivel industrial
- planta piloto es la réplica del industrial (mostrar efectos de los cambios en las condiciones de operación) |
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de que trata el alcance pedagógico el escalamiento
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permite la simulación de trabajo, ya que proporciona las prácticas interdisciplinarias
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cuál es la finalidad comercial del escalamiento
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permite realizar estudios de factibilidad económica para dar producción en masa de un nuevo producto o implementar mejoras a un proceso ya existente
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cuales son los alcances técnicos de escalamiento
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la plata piloto es una pieza fundamental en el desarrollo de nuevos tecnologías pies al realizar estudios en ella se generan nuevos conocimientos y criterios tecnicos
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manera económica y eficaz el comportamiento al escalar
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cómo escalar pasa si los datos obtenidos de la planta a uno de los tres modelos
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fenomenologico
empirico de similaridad |
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de que trata el modelo fenomenologico
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fundamentado en algunos razonamientos teóricos pero de tipo microscopio
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intervalos de operacion no estudiados experimentalmente
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de que trata el modelo empirico
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se postula sin bases teóricas
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intervalo de investigación
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de que trata el modelo de similaridad
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obtenido apartir de un análisis de similaridad con respecto a analogías físicas de tipo termino, geométrico etc
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de que trata el principio de similaridad?
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hace referencia a la relación que existe entre sistemas físicos y el tamaño de los mismos, siendo básico en el escalamiento de procesos químicos u físicos
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relacionado con el compuesto de forma apartir del hecho que está es independiente del tamaño y la composición
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de que trata la similaridad geométrica?
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dos cuerpos son geométricos similares cuando para todo punto en el primer cuerpo existe un punto en el segundo
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solido
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de que trata similaridad mecánica
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es una extensión de la geometría en sistemas fijos o en movimiento sujetos a fuerzas internas o externas
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1. de que trata la similaridad estática
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si son geométricamente similares también estáticamente similares (elásticos y plásticos deformaciones)
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solido
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2. de que trata la similaridad cinemática?
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cuando partículas correspondientes trazan trayectorias geométricas correspondientes en intervalos de tiempo también correspondientes (dimensión de tiempo)
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solido y fluidos
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3. de que trata la similaridad dinámica ?
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relacionado con las fuerzas que retardan o aceleran el movimiento de las masas dentro del sistema dinámico (gravitacional)
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fluidos
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de que trata similaridad térmica?
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se representa el vector del calor (flujo de calor)
requiere que los flujos correspondientes de calor guarden una relación consistente en cada sistema |
flujos
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de que trata la similaridad química
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refacciones químicas dónde un punto varía respecto a otro ya sea intermitente o continuo
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qué es el análisis dimensional?
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herramienta que permite simplificar el estudio del fenómeno en el que estén involucrados magnitudes físicas
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propósitos del análisis dimensional
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- analizar con facilidad el estudio objeto de estudio
- reducir el número de ensayos que debe realizarse, para averiguar el comportamiento o respuesta de un sistema determinado |
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ejemplo de escalamiento
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escalamiento de torres empacadas
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el objetivo de escalamiento en torres empacadas
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producir en una torre de mayor capacidad, la operación de una planta piloto, empleando empaque de las misma dimensiones y fluidos con las mismas composiciones iniciales y finales en las mismas proporciones y la misma temperatura de operación
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