P7CUESTIONARIO-Termodinamica y electromagnetismo-FI

CUESTIONARIO
1. Si la ecuación de la primera ley de la termodinámica para un proceso, en un sistema abierto, como el realizado en esta práctica se puede escribir como:
me(gze+(|ve|/2)+ue)-ms(gzs+(|vs|/2)+us)+{Q} {W}eje+ {W}flujo+{W}exp=(deltaEC)sistema abierto
donde: {W}flujo=me(Peve)-ms(Psvs), escriba la ecuación resultante al considerar que el proceso se realizó con flujo estable (permanente)y estado estable.
m[(gze+ue)+(gzs+us)]={Q}+{W}flujo

2. ¿Cuál(es) de las tres afirmaciones siguientes es(son) razonable(es) considerar para este caso?
{W}eje=0, {W}flujo=0, {W}exp=0
Para efectos de ésta práctica es factible considerar que {W}eje y {W}exp ya que no se está realizando algún trabajo al sistema y dado que el fluido utilizado es un líquido no puede haber trabajo de expansión, ya quelos líquidos son incompresibles.

3. Aplicando el principio de continuidad, ¿cómo consideraría el módulo de la velocidad de salida con respecto al módulo de la velocidad del agua de entrada?
Dado que el sistema opera bajo régimen estacionario y el área de la sección transversal de la manguera utilizada es igual en toda su extensión se puede considerar que el módulo de las velocidades tienen lamisma magnitud.

4. ¿Es válido cuantificar la variación de la entalpía específica Δh, como Δh=CpΔT? Explique.
Sí es válido, ya que cp=Δh/Δt, además de que la presión en el experimento es constante, y esta expresión es válida para cualquier fluido.

5. Calcule el flujo de masa que nos resulta con la primera ley de la termodinámica.
ṁ=18.75

6. Determine el flujo de masa ṁexp obtenidoexperimentalmente y compárelo con el obtenido en la pregunta anterior.
ṁ=0.023 [kg/s]











Introducción

La energía total de un sistema corresponde a la sumatoria de tres tipos de energía:

1. Energía Cinética: energía debida al movimiento traslacional del sistema considerado como un todo, respecto a una referencia (normalmente la superficie terrestre) ó a la rotación del sistema alrededor de un eje.2. Energía Potencial: energía debida a la posición del sistema en un campo potencial (campo gravitatorio o campo electromagnético)
3. Energía Interna: toda energía que posee un sistema que no sea cinética ni potencial, tal como la energía debida al movimiento relativo de las moléculas respecto al centro de masa del sistema o energía debida a la vibración de las moléculas o la energía productode las interacciones electromagnéticas de las moléculas e interacciones entre los átomos y/o partículas subatómicas que constituyen las moléculas.

Calor: energía que fluye como resultado de una diferencia de temperatura entre el sistema y sus alrededores. La dirección de este flujo es siempre de la mayor temperatura a la menor temperatua. Por convención, el calor es positivo cuando latransferencia es desde los alrededores al sistema (o sea, el sistema recibe esta energía)
Trabajo: energía que fluye como consecuencia de cualquier fuerza impulsora diferente a un gradiente de temperatura, tal como una fuerza, una diferencia de voltaje, etc. Por ejemplo, si un gas en un cilindro en su expansión mueve un pistón venciendo una fuerza que restringe el movimiento, este gas efectúa un trabajosobre el pistón (la energía es transferida desde el sistema a los alrededores (que incluyen el pistón) como trabajo.

Cálculo de energía cinética
La energía cinética de un objeto de masa m que se mueve a una velocidad u relitava a la superficie de la tierra es:
Ec = 1/2.m.u2
(Si expresamos la masa en kg y la velocidad en m/s, entonces la energía estará en joules, J)
Si un fluido ingresa a un sistemaa una velocidad másica m' (kg/s) a una velocidad uniforme u (m/s), entonces
Ec' = ½.m'.u
Donde Ec' (J/s) es la velocidad a la cual la energía cinética es transportada por el fluido dentro del sistema
Cálculo de energía potencial
La energía potencial gravitacional de un objeto de masa m es:
Ep = m.g.z
donde g es la aceleración de la gravedad y z es la altura del objeto por encima de un plano...