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BALANCES DE ENERGÍA

CONCEPTO DE ENERGÍA: Es la capacidad de un sistema físico de realizar un trabajo.

SISTEMA: Es cualquier conjunto de materia que se puede aislar espacialmente y que coexistecon un entorno infinito e imperturbable. Se define arbitrariamente y circulándolo con una frontera.

Los sistemas pueden ser:

1. Sistema cerrado: es un sistema delimitado por una frontera através de la cual no hay transferencia de masa.
2. Sistema abierto: es un sistema delimitado por una frontera a través de la cual hay transferencia de masa.


TRABAJO (W): es una forma de energíaque representa una transferencia entre el sistema y el entorno.

= (1)

Donde:
es el trabajo aplicado desde o sobre el sistema
es una fuerza externa en la dirección que actúa sobre elsistema (o una fuerza del sistema que actúa sobre el entorno, trabajo negativo).

El trabajo no se almacena y depende del estado inicial, la trayectoria y el estado final del sistema, por lo tanto,si éstos tres parámetros no se conocen es muy difícil calcular el trabajo. Una forma de trabajo es el calor.

CALOR: es la parte del flujo total de energía a través de la frontera de un sistema quese debe a la diferencia de temperatura entre el sistema y el entorno. El calor al igual que la masa a nivel macromolecular no se destruye, pero tampoco se almacena. El calor es positivo cuando setransfiere al sistema.

El calor se transfiere por:

Conducción
Convección
Radiación

= (2)
Donde Q es la velocidad de transferencia de calor, A es el área de transferencia de calor,es la diferencia de temperatura entre el sistema y su entorno y es el coeficiente global de transferencia de calor.

En forma general los coeficientes de transferencia de CALOR globales secalculan por ecuaciones de la forma:

= (3)

Donde , son los coeficientes individuales de transmisión de calor que se calculan con base en correlaciones empíricas que están en función de números...