T 2011 1 Aspectos Generales De Calculo Alumnos

Termodinámica EIQ 260

Contenidos:

Termodinámica

1.1 Sistema.
1.2 Proceso Industriales.

Unidad 1: Aspectos Generales de
Calculo de Procesos

1.3 Flujo.
1.4 Composición.
1.5 Temperatura.
1.6 Fuerza.
1.7 Presión.
1.8 Unidad y Dimensiones.

1er Semestre 2011

1.9 Homogeneidad Dimensional.

Profesor: Luis Vega1 A

1.1 Sistema
El sistema es aquella parte del universo que esta en estudio
cuyoslimites pueden ser reales o imaginarios que se
establecen de acuerdo a las conveniencias de la aplicación. El
medio es todo lo que no es el sistema. La unión del sistema y
el medio ambiente constituye el universo.

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Los sistemas seleccionados para el análisis termodinámico son
variados, y según el caso de nuestro interés podrá ser una
planta industrial completa, parte de ella, unidades de procesosaisladas o simplemente un elemento diferencial de un fluido.

Universo
Sistema

Medio

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Profesor: Luis Vega Alarcón

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1

Termodinámica EIQ 260

Los sistemas de nuestro interés podemos clasificarlos en dos
clases:

Los sistemas también podemos clasificarlos de acuerdo a las
características de sus limites:

Sistemas cerrados. No hay transferencia de materia a través
de los limites del sistema,por lo que la masa del sistema
permanece constante (batch).

Sistemas Adiabáticos. El calor no puede atravesar los limites
del sistema.

Sistemas abiertos. Entra y/o sale materia del sistema a través
de sus limites. La masa contenida por estos sistemas no
necesariamente es constante (continuos o semicontinuos).

Sistema
Abierto

Sistema
Cerrado
N corrientes
de entrada

M corrientes
de entradaSistemas Permeables. A través de los limites del sistema
puede pasar cualquier clase de sustancia.

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6

1.2 Procesos Industrial
En el curso consideraremos aquellas procesos industrias
constituidos por una serie de operaciones que provocan un
cambio físico, químico o bioquímico a una sustancia o mezcla
de sustancia (materia prima) para transformarla en un producto
de interes para la sociedad.

SistemaHomogéneo es aquel que contiene una sola fase.

Líquido

Sistemas Rígidos. No hay cambio de volumen.

Sistemas Semipermeable. A través de los limites del sis-tema
puede pasar solo determinada sustancia.

Clasificación de los sistemas de acuerdo a las fases que
contiene:

Gas

Sistemas Diatérmicos. Se permite la transferencia de calor.

Sólido

Sistema Heterogéneo es aquel que contiene dos o másfases.
Vapor

Líquido

Líquido
1

Líquido

Sólido

Líquido
2

Materias
Primas
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Profesor: Luis Vega Alarcón

Proceso
Transformación
física, química o
bioquímica

Producto

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2

Termodinámica EIQ 260

Los procesos de nuestro interés operaran en el tiempo en dos
forma:
1) Estacionaria. No cambia el valor de las variables del
sistema con el tiempo

Cada corriente en uno de estos
proceso quedacaracterizado
básicamente por conocer:

Flujo
Composición
Temperatura
Presión

2) Transiente (o transitoria o no estacionario). Cambia el
valor de las variables del sistema con el tiempo
Flujo
[lt/min]

Flujo
[lt/min]

200

200

Flujo estacionario

Flujo Transciente

tiempo [min]

tiempo [min]

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1.3 Flujo
La velocidad a la cual se transporta el material desde un punto
hasta otro se le denominaflujo.

Flujo Masico =

Masa
tiempo

Flujo Volumetric o =

Densidad

Volumen
tiempo

Flujo
Volumétrico

Moles
Flujo Molar =
tiempo
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Profesor: Luis Vega Alarcón

Flujo
Másico

Peso
Molecular

Flujo
Molar

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Termodinámica EIQ 260

La densidad del fluido se emplea para convertir el flujo
volumétrico de un fluido en flujo másico, y viceversa.

ρ=

Masa
Volumen

 lb 
 g 
 kg 
ρ( Agua a 4 ºC) = 1  3  = 1000  3  = 62.4  m3 
m 
 cm 
 pie 

Igualmente tenemos el Volumen Especifico:

v=

La Densidad Relativa (o Peso especifico relativo) es el
cociente entre la densidad de la substancia de interés y la
densidad de una substancia de referencia bajo condiciones
especificas. La densidad de referencia más comúnmente
utilizada para sólidos y líquidos es la del agua a 4 ºC....