3. Balance De EnergíA

Equilibrio Térmico,[object Object],80°C,[object Object],20°C,[object Object],50°C,[object Object]

Calor que ingresa (+),[object Object],Calor que sale (-),[object Object],Calor (Q):,[object Object],Energía de tránsito que atraviesa los ,[object Object],límites del sistema cuando hay una diferencia ,[object Object],de temperatura con el medio ambiente.,[object Object]

Calor: Se manifiesta originando que el cuerpo …,[object Object], Cambie su temperatura (calor sensible),[object Object],Cambie de estado de agregación (calor latente),[object Object]

Calores latentes para el agua,[object Object], de fusión: ,[object Object],3,34 x 105 J/kg ,[object Object], de evaporación: ,[object Object],2,272 x 106 J/kg ,[object Object]

Trabajo (W) :,[object Object],Energía de tránsito que aparece en los límites ,[object Object],del sistema y que puede emplearse de alguna ,[object Object],forma (real o imaginaria) para levantar un peso ,[object Object],en el exterior (medio ambiente).,[object Object],trabajo que ingresa (-),[object Object],trabajo que sale (+),[object Object]

Trabajo de expansión,[object Object]

P,[object Object],W,[object Object],v1,[object Object],v2,[object Object],V,[object Object],Trabajo de expansión,[object Object]

Trabajo de expansión,[object Object],[object Object]

Proceso isobárico: p = cte

Proceso isotérmico: pV = cte

Proceso Adiabático: pVk = cte

Proceso politrópico: pVn = cte

Otra función de estado,[object Object]

Es una propiedad de estado !!!,[object Object]

ENERGIA: es una propiedad,[object Object]

Energía:,[object Object],Es aquello que puede ,[object Object],producir cambios ,[object Object],en la materia,[object Object]

Calor,[object Object],T,[object Object],CALOR,[object Object],Un cuerpo no tiene calor.,[object Object],Si a un cuerpo se le adiciona calor,[object Object],éste aumenta su energía interna (temperatura).,[object Object]

Balance de energía,[object Object],Energía que ingresa o ,[object Object],sale como trabajo,[object Object],Energía que ingresa con ,[object Object],la masa,[object Object],sistema,[object Object],Energía que sale con ,[object Object],la masa,[object Object],Energía que ingresa o ,[object Object],sale como calor,[object Object]

Balance de Energía,[object Object],0,[object Object],0,[object Object],Acumulación = entrada – salida + producción - consumo,[object Object],[object Object], de materia,[object Object],[object Object]

Como calorEntrada – Salida = ,[object Object]

Balance de energía,[object Object],Entrada con salida con,[object Object],flujo de mat. flujo de mat.,[object Object],-,[object Object],Acumulación = + calor + trabajo,[object Object],Energía con = ( u + ep + ec ) x m,[object Object],la materia,[object Object],Donde (minúscula ) : energía por unidad de masa,[object Object]

Balance de energía,[object Object],Entonces:,[object Object],D m(u+gz+v2/2) sist= ment(u+gz+v2/2)ent,[object Object], - msal (u+gz+v2/2)sal + Q - W,[object Object]

Trabajo de Inyección,[object Object],p,[object Object],sistema,[object Object],Trabajo que realiza el flujo de materia para ingresar,[object Object],(o salir, aquí contra el medio ambiente) del sistema.,[object Object],-Winy= +(pV)ent - (pV)sal,[object Object],Nota: Trabajo contra el sistema (-), contra el ambiente (+),[object Object]

Trabajo:,[object Object],Trabajo = trabajo de inyección + trabajos de ,[object Object], otros tipos,[object Object],-W = +(pV)ent - (pV)sal- Wo,[object Object],El trabajo de inyección está asociado ,[object Object],con los flujos de materia,[object Object]

Reagrupando:,[object Object],D m(u +gz+v2/2) sist= ment(u+ pV+gz+v2/2)ent,[object Object], - msal (u+pV+gz+v2/2)sal + Q -Wo,[object Object]

Entalpía:,[object Object],D m(u +gz+v2/2) sist= ment(h+gz+v2/2)ent,[object Object], - msal (h+gz+v2/2)sal + Q - Wo,[object Object],Definimos entalpía como:,[object Object],h = u + pV,[object Object],Ecuación general de energía,[object Object]

NOTAS:,[object Object], La energía da una diferencia.,[object Object], No tiene un cero definido,[object Object], Debe colocarse un cero arbitrario,[object Object], Para la entalpía es similar,[object Object], Se considera h = 0 cuando es una sustancia elemental a 25 °C,[object Object]

Tablas de Entalpía (vapor sobrecalentdo),[object Object]

P,[object Object],Necesito especificar dos propiedades. P.ej,[object Object],P y T,[object Object],Tc,[object Object],Vapor saturado,[object Object],Líquido saturado,[object Object],P2,[object Object],T1,[object Object],Líquido + vapor,[object Object],P1,[object Object],T2,[object Object],v,[object Object]

Tablas de Entalpía (agua saturada),[object Object],[object Object]

Ambas son muy similares y no sólo especifican entalpía sino también volumen específico y entropía.,[object Object]

Tabla de Temperaturas,[object Object]

Cálculo de la Entalpía de un vapor húmedo,[object Object],que es lo mismo que.. ,[object Object]

D m(u +gz+v2/2) sist= ment(h+gz+v2/2)ent,[object Object], - msal (h+gz+v2/2)sal + Q - Wo,[object Object],Casos particulares:,[object Object],Debido a los pequeños cambios de altura y velocidad,[object Object],en procesos industriales, generalmente (no siempre),[object Object],los cambios de energía potencial y cinética son,[object Object],despreciables, tanto en el término de acumulación,[object Object],como en los flujos de entrada y salida de materia.,[object Object]

Sistema cerrado:,[object Object],W,[object Object],Q,[object Object],Acum = entrada – salida + Q - W,[object Object],[object Object]

P,[object Object],T2,[object Object],T1,[object Object],V,[object Object],V,[object Object],Calor en Procesos Termodinámicos: ,[object Object],1. Proceso a volumen constante,[object Object],Calor específico a V= cte,[object Object]

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