balance materia y energía en sistemas abiertos y cerrados (termodinámica)

1. BALANCES DE ENERGIA EN SISTEMAS CERRADOS (Sólo intercambio de energía con el entorno)

, donde .
Despreciando los cambios de energía potencial y cinética (salvo que se especifiquen valorespara estas), la energía del sistema se reduce a los cambios de Energía Potencial , por lo que el balance energético queda:
(Primera ley de la TD)
(En forma diferencial)
Recordamos que
AVolumen Constante:
, por lo que la primera ley queda: , además sabemos que ,
A Presión Constante:
Reemplazando en la primera ley:
Se define una nueva propiedad termodinámica llamada entalpía ,
Porlo que . Además sabemos que
A Temperatura Constante:
, sabemos que en un gas ideal , donde es volumen molar.


Caso Adiabático:
2. BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA EN SISTEMAS ABIERTOS(Intercambio de energía y de materia con el entorno)
Se caracterizan por que existen corrientes que fluyen dentro y fuera del volumen de control. Existen cuatro mediciones de flujo comunes:
Flujo de masa:Velocidad:
Flujo Volumétrico: Flujo de molar:
Donde A es la sección transversal de un conducto y es la densidad
BALANCE DE MASA EN SISTEMA ABIERTO


-=BALANCE DE ENERGIA EN SISTEMA ABIERTO

Sabiendo que los cambios de energía en el volumen de control lo aproximamos a los cambios de energía interna:

Despreciando los cambios de energía cinética ypotencial (salvo que se indique lo contrario) :



En el estado estacionario (donde las propiedades no varían en el tiempo), tenemos:
BALANCE DE MASA
0 por lo que ==
BALANCE DE ENERGIA

Porlo que queda:

3. EFECTOS TERMICOS
CALOR SENSIBLE
Es la transferencia de calor a un sistema sin que ocurran transiciones de fase


Las ecuaciones válidas para estos casos son:
Proceso aVolumen Constante: . En el caso que sea constante tenemos que el calor sensible se denomina por

Proceso a Presión Constante: En el caso que sea constante tenemos que el calor sensible se denomina...