Primera ley de la termodinamica

Índice:

| TEMA | PAG. |
| Unidad 3: Primera Ley de la Termodinámica | |
| Introducción | 3 |
3.1 | Transferencia de energía por calor trabajo y masa | 4 |
3.1.1 | Transferencia de calor | 6 |
3.1.2 | Transferencia de energía por trabajo | 8 |
3.1.3 | Formas mecánicas de trabajo | 9 |
3.1.4 | Principio de conservación de la masa | 10 |
3.1.5 | Trabajo de flujo y laenergía de un fluido en movimiento | 11 |
3.2 | La primera ley de la termodinámica | 12 |
3.2.1 | Balance de energía | 14 |
3.2.2 | Cambio de energía de un sistema | 15 |
3.2.3 | Balance de energía para sistemas cerrados | 16 |
3.2.4 | Balance de energía para sistemas de flujo estable | 17 |
3.2.5 | Balance de energía para procesos de flujo no estable | 19 |
| | 20 |
| | 21 |Unidad 3: Primera ley de la termodinámica
Introducción:

“La suma de todos los cambios energéticos en un sistema aislado es cero. Un sistema aislado es aquel que no puede intercambiar energía o materia con sus alrededores”. Es decir: la energía puede transformarse pero no crearse ni destruirse.
Calor: La forma de energía que se transfiere de un sistema a otro debido a una diferencia detemperatura entre los dos sistemas de denomina Calor.
Termodinámica y transferencia de calor: La Termodinámica estudia la cantidad de calor puesta en juego cuando el sistema pasa de un estado de equilibrio a otro. No se ocupa del tiempo que transcurre ni de los estados de no equilibrio.
La Transferencia de calor estudia la velocidad de transferencia de calor entre dos sistemas. Trata los estadosde no equilibrio.
El requisito indispensable para que tenga lugar la transferencia de calor entre dos sistemas es la existencia de una diferencia de temperatura entre ellos. La transferencia de calor se produce desde el sistema de temperatura alta al sistema de temperatura baja. Cuanto mayor es el gradiente de temperatura mayor es la velocidad de transferencia de calor.
Transferencia de calor:En este documento la cantidad de calor transferido durante un proceso de denota por Q y su unidad en el S.I. es el Julio (J).
La cantidad de calor transferido por unidad de tiempo es la velocidad de transferencia de calor y en este documento se denota por Q-punto que es lo mismo que. Su unidad en el S.I. es el J / s = W.
Conocida la velocidad de transferencia de calor se puede determinar lacantidad de calor transferida en un intervalo de tiempo por:

Si Q-punto es constante, entonces Q = Q-punto * Dt

3.1 Transferencia de energía por calor trabajo y masa
La energía puede ser transferida hacia o desde un sistema cerrado (a una masa fija) en dos formas distintas: calor y trabajo. Para volúmenes de control de la energía también puede transformarse por masa. Una transferencia deenergía o hacia un sistema cerrado se debe al calor, si es causada por una diferencia de temperatura entre el sistema y su medio ambiente. De otra manera, es trabajo y es originada por una fuerza que actúa a través de una distancia. Entonces se analizan los modos de transferencia de calor por conducción, convección y radiación de manera individual y en forma simultánea y congruente. Después seintroducen varias formas de trabajo, con un énfasis particular en el trabajo por frontera móvil o trabajo P dV, común en aparatos reciprocantes tales como los motores automotrices y los compresores. Se continúa con el trabajo de flujo, que es el trabajo asociado al forzar a un fluido a entrar o salir de un volumen de control y muestra que de la combinación de la energía interna y el flujo de trabajoresulta la entalpía. En seguida se discute el principio de conservación de la masa y su aplicación a varios sistemas. Por último, se muestra que h + ke + pe representa la energía de un fluido en movimiento por unidad de su masa.
Mecanismo de transferencia de energía
La energía se puede transferir hacia o desde un sistema en tres formas:
Transferencia de calor (Q): la transferencia de calor hacia...