Recomendaciones para estudiar fenomenos de transporte


Las tecnicas que mencionaremos mas adelante requieren cierta dedicacion, pero como recompensa le daran un buen resultado. Obtendra buenas calificaciones y lo mas importante, le convertiran en un profesional competente.

Fenomenos de transporte

Los fenomenos de transporte son varios fenomenos fisicos con caracteristicas similares, por lo cual aprendiendo unos pocos conceptos se pueden atacar una gran cantidad de problemas en las areas de:

  • Mecanica de fluidos
  • Transferencia de calor
  • Transferencia de materia

La enseñanza de la ingenieria quimica fue cambiando mucho a lo largo de la historia. La evolucion parece ir de lo concreto hacia un mayor grado de abstraccion. Inicialmente se estudiaba un numero de procesos industriales, posteriormente se hizo mayor enfasis en las operaciones unitarias y de reacciones, que son comunes a muchos procesos. Los fenomenos de transporte proveen a su vez los fundamentos fisico-matematicos de las operaciones unitarias. La introduccion de estas materias en la ingenieria quimica se popularizo gracias el texto de Bird, Stewart y Lightfoot, donde se analizan diversos fenomenos con un lenguaje matematico comun. Este proceso permitio al ingeniero atacar muchos problemas en base a unos pocos fundamentos fisicos relativamente simples.

Fundamentos

Para resolver problemas de fenomenos de transporte es conveniente tener una buena base de conocimientos que deberia incluir los siguientes conceptos: Calculo vectorial, Sistemas de coordenadas, Tensores, Ecuaciones diferenciales a derivadas parciales (PDE). Mecanica del continuo.

De todos modos no hay un orden especifico de como se deben aprender los conceptos. Segun Slattery, los estudiantes no se interesan mucho por la matematica de tensores si no tienen ninguna exposicion a su utilidad practica. Los libros suelen contener un apendice con estos fundamentos. La forma de leerlo no es de principio a fin, sino que hay que ir hacia adelante y hacia atras hasta que el tema empieza a tomer cierta coherencia.

Metodos de estudio

Los siguientes metodos pueden combinarse :

Notas: Leer el texto y tomar notas propias.

Lista de ecuaciones mas importantes: (Muy util a la hora de resolver los problemas. Al elaborar notas y listas de ecuaciones uno retiene mas informacion que si solo ha leido el texto.
Resolucion de problemas: (Problemas prototipos, bien simples pero que permiten ver como resolver una PDE, familiarizarse con las condiciones de contorno mas comunes, algunos metodos de integracion, etc.)
Derivaciones matematicas: Derivar ecuaciones, paso a paso, prestando gran atencion a las todas las ideas, simplificaciones e hipotesis utilizadas. Reflexionar sobre las tecnicas usadas.
Esto permite incorporar de una manera mas profunda las ideas. Para realizar una demostracion matematica a veces se empieza desde el principio, a veces desde el resultado final, o ambos simultaneamente y se realizan deducciones hasta que se conectan logicamente las hipotesis con el resultado final. En ocasiones puede ser util consultar bibliografia, inspirarse en problemas similares para superar una etapa dificil de la demostracion. Puede ser util resolver un caso particular o una version mas sencilla del problema primero y luego atacar una mas dificil.
Autoevaluacion: Hacer una lista de preguntas, formulas, etc. Por ejemplo 50 preguntas. Luego agruparlas al azar, por ejemplo en grupos de 5 preguntas. Contestarlas sin consultar los materiales de estudio. Luego verificar las respuestas. Alli uno se da cuenta de que temas son los que debe reforzar.

Solamente resolver problemas no alcanza para entender los conceptos basicos, al poco tiempo uno se olvida de muchas ideas importantes si solo se resuelven problemas.


Referencias:

Bird, R.B. Stewart, W.E. And Lightfoot, E.N. Fenomenos De Transporte. Reverte, 1976.

Slattery, J.C. Momentum, Energy And Mass Transfer In Continua. Mc Graw Hill, 1972.

Deen, W.M., "Analysis Of Transport Phenomena", Oxford University Press,1998.