Ingeniero

TERMODINÁMICA GENERAL
PROCESOS TERMODINÁMICOS
EN SISTEMAS ABIERTOS Y
CERRADOS
Ing. Federico G. Salazar
http://www.fsalazar.bizland.com
Guatemala, Febrero 2011

SISTEMAS ABIERTOS
Lossistemas
abiertos son
aquellos que
permiten el paso
de flujos de
masa a través de
las paredes.
Ing. Federico G. Salazar

2

PROCESOS EN SISTEMAS
ABIERTOS
CASO
Sistema:
Cerrado, de paredesdiatérmicas y rígidas

Fluido de trabajo:
2.0 kg de agua
Superficie de
control: en el fluido

PROCESOS EN SISTEMAS
ABIERTOS
Estado Inicial:
Vapor saturado
a 150kPa
De las tablas devapor

PROCESOS EN SISTEMAS
ABIERTOS
Proceso 1:
Calentamiento
isométrico durante
un tiempo, hasta
alcanzar 430 kPa
Flujo de calor
constante
1.25 kJ/s

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
EstadoFinal 2:
Vapor sobre saturado P2 = 430 kPa V2 = 1159.0 cm3/g

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Estado Final 2:
Vapor sobre saturado P2 = 430 kPa V2 = 1159.0 cm3/g

PROCESOS EN SISTEMASABIERTOS
Estado Final 2:
Vapor sobre
saturado
De la primera ley:

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Proceso 2:
Flujo de masa 0.5 kg/min de vapor saturado
a 900°C, sin retenedores
Condiciones delflujo>

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Proceso 2:
Proceso de
expansión a
presión constante,
hasta alcanzar una
temperatura final,
con aumento de
masa en el sistema

PROCESOS EN SISTEMASABIERTOS
Estado Final 3:
Vapor sobre saturado a la P = 430kPa y T = 850C
Estado 3

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Estado Final 3:
Balances para hallar la masa de entrada:

Calculando el tiempode abertura de valvula:

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Segundo Proceso y Estado Final 3:
Aplicando primera ley:

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Conclusión: para este segundo proceso,
ademásdel flujo de vapor entrando, deberá
ocurrir una transferencia de calor desde los
alrededores, según lo indica la primera ley
En resumen

PROCESOS EN SISTEMAS ABIERTOS
Ing. Federico G. Salazar...