Ecuación de Mason-Weaver

La ecuación de Mason-Weaver describe la sedimentación y difusión de solutos bajo la acción de una fuerza uniforme, usualmente el campo gravitatorio.[1]

EcuaciónEditar

Suponiendo que el campo gravitatorio este alineado en la dirección z (Fig. 1), la ecuación de Mason-Weaver se escribe:

 
Símbolo Nombre Unidad
  Tiempo s
  Concentración de soluto (moles por unidad de longitud en la dirección z) mol / m
  Constante de difusión del soluto m2 / s
  Coeficiente de sedimentación s
  Aceleración de la gravedad m / s2
 
Figura 1: Diagrama de la celda de Mason–Weaver y fuerzas sobre el soluto.

La ecuación de Mason-Weaver es complementada por las condiciones de contorno:

 

en la parte superior e inferior de la celda, indicadas como   y  , respectivamente (Fig. 1). Estas condiciones de contorno corresponden a los requerimientos físicos de que ningún soluto atraviesa la parte superior o inferior de la celda, o sea el flujo allí es cero. La celda se supone rectangular y alineada con los ejes cartesianos (Fig. 1), de forma que el flujo neto a través de las paredes lateral es también cero. Por lo tanto, la cantidad total de solución en la celda es:

 

y se conserva o sea  .


Véase tambiénEditar

ReferenciasEditar

  1. Mason, M; Weaver W (1924). «The Settling of Small Particles in a Fluid». Physical Review 23: 412-426.