conceptos termodinámicos

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USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA:
CONCEPTOS TERMODINÁMICOS BÁSICOS

Autor:

FARID CHEJNE JANNA
FACULTAD DE MINAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Un proyecto de:

PROYECTO USO EFICIENTE Y RACIONAL DE ENERGÍA,
EN EL MARCO DEL PROGRAMA DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
DEL ÁREA METROPOLITANA EN EL VALLE DE ABURRÁ
Ejecuta unión temporal:

Uso eficiente y racional de energía

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LIBRO 4 –USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: CONCEPTOS TERMODINÁMICOS BÁSICOS
Una publicación de
Área Metropolitana del Valle de Aburrá
RICARDO SMITH QUINTERO
Director
MARÍA DEL PILAR RESTREPO MESA
Subdirectora Ambiental
FARID CHEJNE JANNA I.M., PH.D
Facultad de Minas – Universidad Nacional de Colombia
Ejecuta
Universidad Nacional de Colombia
Universidad Pontificia Bolivariana
Universidad deAntioquia
EQUIPO DE TRABAJO:
Dirección del Proyecto
Farid Chejne Janna, I.M., Ph.D
Coordinación del Proyecto
Universidad Nacional de Colombia: Sara Catalina Cárdenas Castillo, I.Q.
Universidad Pontificia Bolivariana: Katerina María Sánchez Parra, I.Q, MSc.
Universidad de Antioquia: Andrés Amell Arrieta, I.M., MSc.
Colaboradores
Carlos Mario Ceballos
Sergio Andres Gonzalez Correa
DanielHernandez Sanchez
Julio Andres Ordoñez Ortega
Interventoría
María Helena Gómez Gallo, I.S. Especialista
Profesional Universitario Área Metropolitana del Valle de Aburrá
Gustavo Londoño, I.Q. MSc.
Profesional Universitario Área Metropolitana del Valle de Aburrá
Coordinación de la Publicación:
Oficina Asesora de Comunicaciones del Área Metropolitana del Valle de Aburrá
Fotografía portada
JhonFredy Vélez Jaramillo
Impresión
Centro de Publicaciones
Universidad Nacional de Colombia
Sede Medellín
ISBN
978-958-44-1384-0
Primera Edición
Impreso en Medellín, Colombia - 2007
Está prohibida la reproducción parcial o total de esta publicación y mucho menos para fines comerciales. Para utilizar información contenida en ella se debe citar fuente.

Uso eficiente y racional de energía

5Contenido
Presentación
Introducción
1
Marco teórico de los programas de uso eficiente de la energía
1.1
Contextualización
1.2
Metodología para la realización de un programa de uso racional de
energía
1.3
Dónde buscar mejoras en el uso de la energía
2
La termodinámica y sus fundamentos
2.1
Sistemas termodinámicos
2.2
Propiedades termodinámicas
2.2.1 Atributos de los sistemas2.3
Procesos
2.3.1 Procesos conservativos y disipativos
2.3.2 Procesos industriales
2.4
Formas de la energía
2.4.1 Calor
2.4.2 Trabajo
2.5
Ciclos termodinámicos
2.6
Leyes termodinámicas y ecuaciones de balances
2.6.1 Ley de conservación de la masa
2.6.2 Primera ley de la termodinámica
2.6.3 Segunda ley de la termodinámica
2.7
Eficiencia termodinámica
2.7.1 Evaluación de pérdidas7
9
11
11

Bibliografía

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Anexos ejercicios propuestos

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Lista de Tablas
Tabla 1. Valores típicos de h para diferentes tipos de convección [5]
Tabla 2. Flujos másicos para diversas temperaturas de precalentamiento
Tabla 3. Temperaturas en el precalentador a diversas temperaturas deprecalentamiento
Tabla 4. Pérdida de energía por presencia de carbón, carbono e hidrógeno
en los residuos
Tabla 5. Valores aproximados de los coeficientes de transferencia de calor
total (h) (W/m2 °C ) entre la pared de un horno y el medio

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Lista de Figuras
Figura 1. Ciclo de aprovechamiento de los recursos energéticos

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Uso eficiente y racional de energía

Figura 2.Esquema ilustrativo de los tres tipos de sistemas
termodinámicos
Figura 3. Fluido en reposo en un tanque
Figura 4. Esquema para ilustrar los diferentes niveles de presión
Figura 5. Esquema ilustrativo de las diferentes formas de energía en el
nivel de las partículas
Figura 6. Esquema ilustrativo de calorímetros
Figura 7. Esquema diseñado para ilustrar la distribución de estados
energéticos...