Ingeniero

7 de Julio 2012



“Resumen de Volumen de Control “


Nombre del Alumno:
Jorge Eduardo Sánchez Arce
Matricula:
2337410
Carrera:
Ingeniería Mecatrónica
Asignatura:
Termodinámica
Nombre del Profesor:
Muñiz R. Luis Guillermo





Conservación de la Masa

La conservación de la masa es uno de los principios fundamentales de lanaturaleza. La energía y la masa son propiedades que no son posible de crear ni de destruir durante un proceso. La fórmula propuesta por Albert Einstein: [pic]

Para sistemas cerrados, se utiliza el concepto de conservación de la materia al requerir que la masa permanezca constante durante el proceso, en cambio para los volúmenes de control donde la masa puede cruzar las fronteras, se debe de registrarla cantidad de esta que entra y sale.

Flujos Másico y Volumétrico

La cantidad de masa que pasa por una sección transversal por cantidad de masa se llama   flujo másico y se denota mediante m. el punto sobre un símbolo se usa para indicar la rapidez de cambio respecto al tiempo. [pic]

El flujo másico a través del área de la sección transversal de un tubo o de un ducto se obtiene medianteintegración:

El volumen de fluido que pasa por una sección transversal por unidad de tiempo se llama fluido volumétrico [pic].

Los flujos másicos y volumétricos se relacionan mediante:[pic] Donde v es el volumen especifico.

Principio de Conservación de la Materia

El principio de conservación de la masa para un volumen de control se puede expresar como: la transferencia neta demasa hacia o desde el volumen de control durante un intervalo de tiempo ∆t es igual al cambio neto (incremento o disminución) en la masa total dentro del volumen de control durante ∆t. es decir, [pic]

. La masa total dentro del volumen de control en cualquier instante t se determina mediante la integración.



En el caso especial donde ninguna masa cruza la superficie de control, el principiode conservación de la masa se reduce al de un sistema que se puede expresar como [pic]. Esta relación es válida si el volumen de control es fijo, móvil o se deforma. Al reacomodar los términos de la ecuación en forma de tasa como [pic].


Balance de Masa para procesos de Flujo Estacionario

Durante un proceso de flujo estable, la cantidad de masa total contenida dentro de un volumen decontrol no cambia con el tiempo (mVC = constante). Entonces el principio de conservación de la masa requiere que la cantidad total de masa que entra a un volumen de control sea igual a la cantidad que sale. El flujo másico el principio de la conservación de la masa para un sistema general de flujo estable con entradas y salidas múltiples se puede expresar en forma de tasa como:

Caso Especial: FlujoIncompresible

Las relaciones de conservación de la masa pueden simplificarse aún más cuando el fluido es incomprensible, lo cual es el caso de los líquidos. La canción de la densidad en ambos lados de la relación general de flujo estable da


Trabajo de Flujo y Energía de un Fluido en Movimiento

A diferencia de los sistemas cerrados, en los volúmenes de control hay flujo másico a travésde sus fronteras, y se requiere trabajo de flujo o energía de flujo para introducirla o sacarla de volumen de control, y se requiere para mantener un flujo continuo a través de un volumen de control. Si la presión del fluido P y el área de sección transversal del elemento de fluido A, la fuerza que aplica el émbolo imaginario sobre el elemento de fluido.

Para empujar todo el elemento de fluidoen el volumen de control, esta fuerza debe actuar a lo largo de una distancia L. así, el trabajo realizado al empujar el elemento de fluido para la frontera.

El trabajo de flujo por unidad de masa se obtiene al dividir ambos lados de esta ecuación entre la masa del elemento de fluido

Energía total de un fluido en movimiento

Como se explicó en el capítulo 2, la energía total de un...