Balance de energia

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BALANCE DE ENERGIA
El principio de la conservación de la energía se expresa: el cambio neto (incremento o disminución) en la energía total del sistema durante un proceso es igual a la diferencia entre la energía total que entra y la energía total que sale del sistema durante el proceso.
Es decir:
(Energía total que entra al sistema) – (energía total que sale del sistema)= cambio en alenergía total del sistema.
Eentrada – Esalida =ΔEsistema
CAMBIO DE ENERGIA DE UN SISTEMA
Para determinar el cambio de energía de un sistema durante un proceso se requiere evaluar la energía del sistema al principio y al final del proceso y encontrar su diferencia , es decir,
ΔE =ΔV + ΔEC+ ΔEP
ΔV = m(U2 – U1)
ΔEC = ½ m(V22 –V12)
ΔEP= mg (Z2 –Z1)
La energía se puede transferir hacia o desde unsistema en 3 formas: calor, trabajo y flujo másico.
Transferencia de calor Q.
La transferencia de calor hacia un sistema incrementa la energía del sistema y la transferencia de calor desde un sistema la disminuye.
Transferencia de trabajo W=la transferencia de trabajo a un sistema incrementa la energía de este y la transferencia de trabajo desde un sistema la disminuye.
Los motores deautomóviles y las turbinas hidráulicas de vapor o de gas producen trabajo mientras que los compresores, las bombas y los mezcladores consumen trabajo.
Flujo masico , m : cuando entra masa a un sistema, la energía de este aumenta debido a la masa que lleva consigo energía, y cuando sale disminuye, por ejemplo cuando cierta cantidad del agua caliente sale del calentador y es reemplazado por agua fríaen la misma cantidad, el contenido de energía del tanque de agua caliente (volumen de control) disminuye como resultado de esta interaccion de masa.
Como la energía puede ser transferida en las formas de calor, trabajo y masa, y su transferencia neta es igual a la diferencia entre las cantidades transferidas hacia adentro y hacia afuera el balance de energía se expresa como :
Eentrada – Esalida= (Qentrada - Qsalida) + (Wentrada – Wsalida)
Emasa entrada – Emasa salida =ΔEsistema
El balance de energía para un sistema que experimenta cualquier clase de proceso se expresa de manera compacta como:
Eentrada – Esalida = ΔEsistema (KJ)
Transferencia neta de energía mediante Cambio de energíainterna, potencial,
calor, trabajó y masa. Cinetica, etc.
O en forma de tasa como:
Eentrada – Esalida =d Esistema/dt (KW)
Para tasa constantes, las cantidades totales durante un intervalo de tiempo Δt se relacionan con las cantidades por unidad de tiempo mediante:
Q =QΔt, ω= ώΔt y ΔE = (dE/dt)Δt
El balance de energía se puede expresarpor unidad de masa como:
Eentrada – Esalida = ΔEsistema (KJ / Kg)
EFICIENCIA DE LA ENERGIA
El desempeño o eficiencia se expresa en términos de salida deseada y entrada requerida.
Desempeño = salida deseada/ entrada requerida
La eficiencia de un equipo de trabaja por medio de quema de combustible se basa en el poder calorífico del combustible , el cual es la cantidad de calor liberado.Un sistema adiabático cerrado se acelera de 0 m/s a 30m/s. Determine el cambio de energía de este sistema en KJ /Kg.
ΔKe= V22-V12/2 =( (30m/s)2 – (0m/s)2)/2 ((1kj/kg)/(1000m2/s2)) = 0.45kj/kg
Un sistema adiabatico cerrado se eleva 100m en una ubicacion en la que la aceleracion gravitacional es de 9.81 m/s2.
Determine el cambio de energía en el sistema en KJ/Kg.
Δpe = g(Z2 –Z1) = (9.8m/s2)(100-0)m ((1kj/kg)/(1000m2/s2))
Δpe= 0.98 kj/kg
TEMAS PARA EXPOSICION
No.de equipo | Tema a exponer |
1 | Ley de boyle mariotte (PV) |
2 | Ley de gay-lussac (PT) |
3 | Ley de charles (VT) |
4 | Ley de avogadro(Vn) (PV= NRT) |
5 | Ley de Dalton |

Cuando se quema por completo una cantidad unitaria de combustible y los productos de la combustión se enfrían a la temperatura...
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