La vida

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
APLICADA A VOLUMENES DE CONTROL
CONTENIDO

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA PARA VOLUMENES DE CONTROL
Conservación de la masa en un sistema abierto, flujo másico, caudal, conservación de la energía en sistemas
abiertos.
Cilindro
Procesos de flujo estable estado estable, dispositivos que trabajan bajo FEEE. (Flujo permanente)
Procesos de flujo uniformeestado uniforme FUEU. (Flujo transitorio)
Aplicaciones prácticas de la primera ley de la termodinámica.

VOLUMEN DE CONTROL O SISTEMA ABIERTO

Es aquel que puede intercambiar energía y masa con los alrededores.

Cilindro
piston
Q turbina
w

Al entrar masa al mecanismocilindro pistón Al entrar masa a la turbina esta
se produce un cambio de volumen y por lo choca contra los alabes haciéndolos
Tanto existe trabajo de expansión. Girar esto produce trabajo de eje











VOLUMEN DE CONTROL

Escualquier región que se someterá a un estudio Termodinámico, con fronteras reales o imaginarias
que los separan de los alrededores.


























CONSERVACION DE LA MASA

E = m C2

Donde E es la energía, m la masa y C es la velocidad de la luz.

Según la teoría de la relatividad propuesta porEinstein, la masa se puede convertir en energía y viceversa.
Sin embargo esto solo es apreciable en las reacciones nucleares.

























Para una masa que fluye por una tubería

la velocidad delfluido no es
uniforme,varia con la localización
por lo tanto se debe tomar una velocidad promedioEl flujo puede no ser normal a la superficie de
control. Se escoge una superficie de control
perpendicular a la corriente.

El estado termodinámico puede no ser uniforme. Se toma un dA tan pequeño que se pueda suponer
uniforme.
Si el V.C. está enmovimiento existe una velocidad relativa; se debe suponer el V.C. estático, por tanto
VVC = 0 y VRelativa = VFluido
Si además la superficie de control es perpendicular al flujo no hay componente tangencial de la velocidad
y la velocidad relativa normal es igual a la velocidad del fluido.
Si el estado termodinámico y la velocidad son uniformes, la densidad y la velocidad son constantes en
todael área de flujo.


dm
VdA
dt











Integrando en toda el área de flujo y considerando la densidad constante y tomando la velocidadpromedio de la sección transversal del área de flujo

m= ∫∫dmdt =Pvda=pVprom ∫ Da
A A

Por simplificación a partir de ahora Vprom = V

M=pVA Para laentrada:Me=PeVeAe

Para la salida:MS=PeVeAe

Para que el diferencial de masa pueda efectivamente entrar debe vencer
la presión interna (P) que actúa dentro del V.C
W = F dL
Donde F = Fe = Pe Ae
W = P A dL
A dL = dV

W = P dV o por unidad de masa w = P dv
Trabajo de flujo entrante
Wfe = Pe Ve = me Pe ve
Trabajo de flujo saliente
Wfs = Ps Vs = ms Ps vs
TRABAJO DE...