constantes de antoine

TEMA 8: BALANCES DE ENERGÍA
Bibliografía consultada: REKLAITIS y SCHNEIDER. Balances de materia y energía.

Supóngase que se somete a un sistema en un estado energético específico, a algún
proceso que provoca que cambie dicho estado. Como la energía no puede crearse ni
destruirse, para todos los casos debe cumplirse que
⎛ Entrada de energía al ⎞ ⎛ Salida de energía del ⎞ ⎛ Acumulación de ⎞⎜
⎟ ⎜
⎟ ⎜
⎟
⎜ sistema desde los ⎟ = ⎜ sistema hacia los ⎟ + ⎜ energía dentro ⎟
⎜
⎟ ⎜
⎟ ⎜ del sistema ⎟
alrededores
alrededores
⎝
⎠ ⎝
⎠ ⎝
⎠

Todos los cambios de energía del sistema, entre los estados inicial y final, se
pueden explicar mediante intercambios de energía entre el sistema y sus alrededores. Para
convertir esta expresión cualitativa a una ecuación de balance útil,necesitamos especificar
las formas en que estos intercambios de energía pueden ocurrir.

FORMAS DE ENERGÍA ASOCIADAS CON LA MASA
Energía Potencial
Es aquélla que un objeto posee debido a su posición relativa dentro de un campo
gravitacional uniforme. Si un objeto de masa m se encuentra en reposo a una altura z,
relativa a algún plano de referencia dentro del campo gravitacional de la Tierra,de
intensidad g (aceleración debida a la gravedad), la energía potencial de dicho objeto, como
resultado de su posición, está dada por:
EP = mgz
La energía potencial es proporcional a la masa del objeto, por lo que se trata de una
propiedad extensiva. Además, si z es positiva, la energía potencial es positiva, por lo que el
objeto tendría un contenido de energía superior al que tendría siestuviera sobre el plano de
referencia.

Balances de energía

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Energía Cinética
La energía cinética es la forma de energía que un objeto o sistema posee, relativa a
su estado en reposo, debido a su movimiento global a una velocidad constante v.
Específicamente, se puede calcular mediante:
EC = ½mv2
La velocidad v se refiere al movimiento relativo del centro de gravedad del objeto.No incluye movimientos traslacionales o rotacionales de moléculas ni de átomos; incluye
únicamente movimiento en el nivel macroscópico. Al igual que sucede con la energía
potencial, la energía cinética es proporcional a la masa del sistema, por lo que es también
una propiedad extensiva.

Energía Interna
La energía interna es la energía almacenada que posee un sistema debido a la
energíaatómica y molecular de la materia que lo constituye. En los gases monoatómicos,
la energía interna consiste principalmente de la energía cinética asociada con los átomos
individuales. En las moléculas que contienen dos o más átomos, la energía interna incluirá
a las energías vibracionales de enlace y a las energías rotacionales moleculares; para gases
densos, líquidos y sólidos, incluirá además ala energía debido a las fuerzas moleculares.
Dada la complejidad de los componentes moleculares y atómicos de la energía que incluye
el concepto inicial, algunas veces se define a la energía interna como la forma en que se
almacena la energía cuando un sistema simple en reposo sufre un proceso en el cual no hay
cambio de posición dentro de un campo gravitacional, no hay cambios en velocidad yno
hay cambios de energía debido a efectos de campos electromagnéticos.
La energía interna es una propiedad extensiva, ya que es proporcional a la masa del
sistema. Es una función compleja del estado del sistema y no es posible, por lo tanto,
expresar una fórmula que la relacione con variables de estado. Sin embargo, es una función
de estado, o sea está definida exclusivamente por el estadodel sistema; y puede calcularse
usando diversas relaciones auxiliares derivadas de datos experimentales. Generalmente se
denota a la energía interna mediante el símbolo U.

FORMAS DE ENERGÍA EN TRANSICIÓN

Balances de energía

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Trabajo
En mecánica, se define trabajo como el producto de una fuerza por la distancia a
través de la cual actúa. Entonces,
W = F ∆z
si la fuerza F es...