Termo

Termodinámica I


ECUACIO ES BASICAS
(1)

Relaciones de Trabajo

W front = ∫ PdV

Wresorte =

Welect = VI∆t

ks 2
( x 2 − x12 )
2

2

Weje = 2πnτ

wrev , EEFE , sal = − ∫ vdP +(V12 − V22 ) / 2 + g ( z1 − z 2 )
1

(2)

Relaciones de Primera Ley y Conservación de Masa

(∆U + ∆EC + ∆EP )VC

= Qnet ,ent − Wnet , sal

(

dE
= Q& net ,ent − W& net , sal + ∑ m& ent h+ αV 2 / 2 + gz
dt VC
ent

(

− ∑ m& sal h + αV 2 / 2 + gz

ent

)

sal

sal

dm
= ∑ m& ent − ∑ m& sal
dt VC ent
sal

m& = ρVA
(3)

)

Relaciones de Segunda Ley

 δQ 
δq 
+ S gen
∆SVC = ∫  
∆s = ∫  
T  int − rev
T  front
1
1 
Q&
dS
= ∑ k + ∑ m& ent s ent − ∑ m& sal s sal + S& gen
dt VC
k Tk
ent
sal
2

2

RELACIO ES DE PROPIEDADES
(4)(5)

Relaciones de Presión, Temperatura y Energía
Pabs = Patm + Pg
P − Pref = ρg∆z
PV = nRu T

PV = mRT

R = Ru M

Pv = ZRT

PR = P Pc

TR = T / Tc

v R = vPc RT

k = c p cv

x= m g /( m f + m g )

y = (1 − x ) y f + xy g = y f + xy fg

y fg = y g − y f

h = u + Pv

∆u = ∫ c v dT

cp − cv = R

∆u = ∫ cdT

∆ h = ∆ u + v∆ P

∆h = ∫ c p dT

h(T , P ) − h f (T) ≈ v f (T )[P − Psat (T )]

Relaciones de Entropía (y procesos isentrópicos)

Tds = du + Pdv
dT
dv
+R
ds = c v
T
v
o
o
∆s = s 2 − s1 − R ln(P2 P1 )

T2 T1 = (P2 P1 )

(k −1) k

=(v1 v 2 )

Tds = dh − vdP
dT
dP
−R
ds = c p
T
P
∆s = c ln (T2 T1 )

(P2

k −1

P1 )s = Pr (T2 ) Pr (T1 )

(v 2

v1 )s = v r (T2 ) v r (T1 )

RELACIO ES DE EFICIE CIA DEDISPOSITIVOS Y CICLOS
(6)

Eficiencia de dispositivos y análisis de ciclos

η turb = wreal wisen
η th =

Wnet , sal ,ciclo
QH

η th , rev = 1 −

TL
TH

η comp = η bomba = wisen wreal
COPR =COPR ,rev =

QL
Wnet ,ent ,ciclo

TL
TH − TL

η tobera ≈ V22,real V22,isen
COPHP =

COPHP ,rev =

QH
Wnet ,ent ,ciclo

TH
TH − TL

TC  Q C
=
TH  Q H



 rev...