¿Qué es la transferencia de masa?

La transferencia de masa se refiere al movimiento de la materia de un lugar a otro, lo que resulta en un cambio neto en la ubicación de la masa. El término se usa más comúnmente en un contexto industrial o de ingeniería para referirse a procesos que involucran difusión, pero en algunas áreas técnicas o científicas también puede referirse a otros fenómenos. La transferencia de masa tiene lugar en una amplia gama de fenómenos, que van desde procesos industriales hasta el clima y el clima de la Tierra y los movimientos de los cuerpos celestes.

La transferencia de masa a través de la difusión es un fenómeno extremadamente común en la vida cotidiana. Todas las moléculas en líquidos y gases están en movimiento continuo, y esto hace que las concentraciones de una sustancia se extiendan hasta que sus masas se dispersen uniformemente, un proceso llamado difusión molecular. Esta es la razón por la cual, por ejemplo, una gota de colorante de alimentos en el agua se extenderá hasta que se mezcle uniformemente con el agua y por qué el gas natural de una fuga de gas o el monóxido de carbono de un incendio pueden extenderse a través de un edificio. Otras características de la materia, como el calor, la presión y el impulso, también se desactivan de esta manera, y esto también puede causar el movimiento de la masa.

La transferencia de masa es importante en la industria y la ingeniería. Los procesos de separación, que dividen sustancias en productos separados con diferentes características, se basan en la transferencia de masa. Se utiliza una amplia variedad de procesos de separación en la industria moderna y puede usar medios de transferencia puramente mecánicos o también incorporar reacciones químicas. La destilación y la cristalización son ejemplos de lo primero, mientras que los procesos químicos utilizados para refinar el petróleo crudo son ejemplos de lo último.

También es importante en muchos fenómenos naturales. Es esencial para la vida, ya que la difusión es uno de los principales mecanismos por los cuales los materiales esenciales se mueven a través del cuerpo. La transferencia de masa de partículas en la atmósfera, ya sea por difusión molecular o por gradientes de presión y temperatura, impulsa el clima y el clima de la Tierra.

La transferencia de masa en astrofísica se refiere a la transferencia de masa de un objeto, más a menudo una estrella, a otro objeto a través de la fuerza de la gravedad. La masa de cada estrella crea una región del espacio dentro de la cual la materia está unida a la estrella por su gravedad. Esto se llama lóbulo de Roche, que rodea a la estrella y varía en tamaño según la masa de la estrella. Cualquier materia de la estrella que llegue más allá de esta área puede ser retirada por la gravedad de otro objeto masivo, como el compañero de la estrella en un sistema binario, lo que resulta en una transferencia de masa. Esta es la causa de una serie de fenómenos astronómicos en los sistemas estelares binarios, como las novas que ocurren cuando una estrella enana blanca acumula suficiente masa de su estrella compañera para provocar la fusión nuclear y las emisiones de rayos X producidas por los rayos binarios de rayos X sistemas, donde uno de los componentes es un agujero negro o estrella de neutrones que extrae masa de la otra estrella.