Sistemas cerrados y abiertos

Sistemas Cerrados.
Aunque un sistema cerrado, como se definió previamente, es el que no intercambia materia con su medio circundante, puede hacer varias formas distintas de energía internas al sistema. Si se imagina el H2O de la planta o central de energía, como el sistema, constituye el un sistema cerrado, limitado por las superficies interiores de la caldera, tuberías, cilindros, etc. Laenergía almacenada o contenida dentro de este sistema consiste en energía interna molecular, U, energía cinética, K, y energía potencial, P, medida desde un nivel conveniente. Considerando una pequeña cantidad, dw, de esta H2O a medida que avanza alrededor del circuito, veremos que su energía interna aumenta a medida que se le añade calor en el cuerpo caliente (una caldera o generador de vapor),disminuye a medida que se rechaza calor hacia el condensador y cambia en los demás lugares; que acelera y retarda su velocidad aquí y allá en sus recorridos, produciendo cambios en K; que su elevación cambia y, por tanto, P varia. En sentido más general, las propiedades en una situación particular pueden variar también de alguna forma con el tiempo, complicando más los cálculos. Esto ocurrirá, porejemplo, si la producción, W, de la central de energía aumenta o disminuye. Dicho caso es un sistema transitorio, en que cambia la energía total almacenada. Hay situaciones en las que los sistemas transitorios deben tratarse como tales, pero la mayoría de los análisis de ingeniería pueden conducirse afortunadamente como análisis de estado estacionario. En relación al sistema anterior, “estadoestacionario” significa que en cualquier sección a través de una línea de tubería, el gasto en masa y las propiedades termodinámicas permanecen constantes, Si esto se verifica, la energía total almacenada
E=U + K + P
Permanece constante (∆E = 0) y el estudio del sistema se simplifica.
Un sistema cerrado de una sustancia de trabajo que no fluya es un sistema no fluente o sin corriente, y los procesos quesufre dicho sistema se llaman procesos no fluentes o sin corriente. Excluyendo la turbulencia, que puede existir en un sistema que no fluye, y las otras formas de energía que dijimos eran excluidas automáticamente, la energía total almacenada es la energía total interna (P = 0), E = U. Las únicas clases de energía que pueden atravesar las fronteras de un sistema cerrado son aquellas que puedentransmitirse independientemente de la transferencia de masa; en nuestros sistemas estas serán el calor y el trabajo en el eje (incluyendo la electricidad).
Un sistema cerrado puede estar viajando en el espacio, teniendo energía cinética como un todo, y también puede estar acelerándose en virtud de una atracción gravitacional, sufriendo así un cambio en su energía cinética. Si se utiliza un chorropara cambiar su movimiento, el sistema no es cerrado entonces.

Sistemas Abiertos.
Los tipos de sistemas como la caldera, la máquina de vapor, el condensador y las bombas, cada uno estos sistemas serian un sistema abierto, a través de cuyas fronteras fluye masa, pero la energía de transición, W y Q, puede o no pasar. Puede haber varias corrientes de masa, como en una caldera donde lascorrientes de masa son:
1. El combustible que entra.
2. El aire que entra para quemar el combustible.
3. Los productos de la combustión que salen.
4. El agua bombeada a la caldera.
5. El vapor que sale.
Hay un número de ejemplos comunes de sistemas que implican una sustancia; por ejemplo, una turbina de vapor

Donde el vapor entra en el sistema en 1 por una válvula y sale por otraválvula. En la turbina, el vapor se acelera al pasar por las toberas y aumenta su energía cinética, la cual se convierte en trabajo a medida que el vapor pasa por los alabes o paletas de la turbina.
El tipo de sistema abierto que se denomina sistema de flujo estacionario tiene las siguientes características:
1. El gasto de cada corriente de masa que entra en el sistema y sale de él es...