previo 7 gasto masico y potencia de una bomba

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE INGENIERIA
LABORATORIO DE TERMODINAMICA

Cuestionario previo #7
“Gasto másico y potencia de una bomba”






1. Escriba la ecuación de la primera ley de la termodinámica para sistemas abiertos y explique cada uno de sus términos
Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y salida de masa, asícomo interacciones de trabajo y calor.
La ecuación general para un sistema abierto en un intervalo de tiempo:

O igualmente:

Donde:
in representa todas las entradas de masa del Sistema
out representa todas las salidas de masa del sistema
Ѳ es la energía por unidad de masa del flujo y comprende la entalpia, energía potencial y energía cinética

La energía del sistema:

La variaciónde energía del sistema en el intervalo de tiempo considerado (entre y t) es:

2. Escriba la ecuación de continuidad y diga sus unidades en el SI.
3. La masa que ingresa en un tiempo t es la misma que sale en el mismo intervalo de tiempo:
m1=m2
ρA1v1t=ρA2v2t
El producto Av es la razón del flujo de volumen o la rapidez con que el volumen cruza una sección del tubo, A1v1= Arvr
También elproducto Av se conoce como gasto o caudal y se mide en el SI en
Q=Av
4. Haga una clasificación de bombas, diga cuáles son sus características y explique cuál es la diferencia
entre una bomba centrífuga y una de desplazamiento positivo.
todas las bombas pueden clasificarse en dos grupos generales:
-bombas de presión limite
-bombas de desplazamiento positivo
Las bombas de presión límiteson aquellas que impulsan el fluido solo hasta determinada presión, a partir de la cual el caudal es cero. Estas bombas pueden funcionar por un tiempo relativamente largo sin averias en el conducto de salida cerrado. Las más comunes son:
-bombas centrifugas
-bombas de hélice
-bombas de diafragma con resorte
Las bombas de desplazamiento positivo no tienen límite de presión máxima deimpulsión, esta presión de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Suministran caudal pulsante o periódico como consecuencia de que la cavidad de abre, atrapa y expulsa al fluido, su gran ventaja es que pueden bombear cualquier fluido, independientemente de su viscosidad. Se pueden clasificar en:
-bombas de embolo
-bombas de engranes-bombas de diafragma

Existen 2 principales tipos de bombas las de desplazamiento positivo (positivas) y las roto dinámicas (centrifugas) la principal diferencia es la forma en la que bombean, las roto dinámicas como su nombre lo indica generan el impulso atreves de un movimiento rápido de rotación (como las centrífugas), y las positivas atreves de una compresión (como por ejemplo las bombasde engranes, lóbulos, paletas. etc.) y estas últimas pueden generar presiones muchísimo mayores que las roto dinámicas.

5. ¿Qué diferencias hay entre la ecuación de Bernoulli y la Primera Ley de la Termodinámica aplicada
a un sistema abierto?
De la primera ley de la termodinámica se puede concluir una ecuación estéticamente parecida a la ecuación de Bernouilli anteriormente señalada, peroconceptualmente distinta. La diferencia fundamental yace en los límites de funcionamiento y en la formulación de cada fórmula. La ecuación de Bernoulli es un balance de fuerzas sobre una partícula de fluido que se mueve a través de una línea de corriente, mientras que la primera ley de la termodinámica consiste en un balance de energía entre los límites de un volumen de control dado, por lo cual esmás general ya que permite expresar los intercambios energéticos a lo largo de una corriente de fluido, como lo son las pérdidas por fricción que restan energía, y las bombas o ventiladores que suman energía al fluido

6. Para un sistema abierto, ¿qué es el régimen permanente, el estado estacionario, el estado estable y el
flujo unidimensional?
Flujo permanente: Llamado también flujo...