Date post: | 05-Mar-2016 |
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ENERGA
Ing. Vctor Calla Delgado
Trmica
Mecnica
Elctrica
Magntica
Qumica
Nuclear
ENERGA:
Capacidad para producir trabajo:
MACROSCPICAS
Energa Externa.
Son las que posee un sistema como un todo en relacin con cierto marco de referencia exterior
Se originan por la posicin y movimiento de un sistema.
Energa potencial y energa cintica.
FORMAS DE ENERGA:
MICROSCPICAS
Energa Interna (U).
Grado de actividad molecular: energa cintica y potencial.
Independiente de los marcos de referencia externos.
FORMAS DE ENERGA:
Energa de flujo (Em)
Energa Cintica (Ek)
Energa Potencial (Ep)
Se puede convertir
completamente en
trabajo.
V.p
2
2vm
hgm
ENERGA MECNICA:
ENERGA MECNICA:
Por lo tanto:
Por unidad de masa:
Por unidad de tiempo:
donde es el flujo msico:
h.g.mv.mV.pEmec 2
2
1
h.gvp
emec
2
2
1
h.gvp
me.mE mecmec2
2
1
m promt v.A.V.m
Energa que se transfiere entre dos sistemas, por diferencia de temperaturas.
Energa en transicin.
Convencin de signos: Calor que Entra al sistema es POSITIVO. Calor que Sale del sistema es NEGATIVO.
CALOR (Q):
Depsito de calor: atmsfera, ocano, horno, etc. Proceso adiabtico: Q =0. Unidad SI: joule (J); unidad inglesa: BTU. Otra unidad: calora (cal). 1cal = 4,1868 J (equiv. Mecnico) 1BTU = 1055 J 1BTU = 252,16 cal Calor por unidad de masa:
Tasa de transferencia de calor: Formas de transferencia: Conduccin Conveccin Radiacin
CALOR (Q):
kg/Jm
s/JQ
Interaccin de energa que ocurre entre un sistema y sus alrededores.
Unidad SI: joule (J) o kilojoule (kJ).
TRABAJO (W):
Convencin de signos: Trabajo positivo y trabajo negativo:
TRABAJO (W):
ds.FW
TRABAJO MECNICO (W):
Trabajo de Aceleracin
Trabajo Gravitatorio
EJEMPLO
EJEMPLO
TRABAJO DE FLECHA:
Producido por un eje en
rotacin.
.W
nW
flecha
flecha 2
TRABAJO MECNICO (W):
TRABAJO DE UN RESORTE:
En funcin del
desplazamiento.
21222
1xxkWresorte
TRABAJO MECNICO (W):
Trabajo para mover una carga elctrica dentro de un campo elctrico
I.W
dQ.W
elctrico
elctrico
TRABAJO ELCTRICO:
EJEMPLO
EJEMPLO
EJEMPLO
EJEMPLO
Expansin o compresin de un gas en un dispositivo de
cilindro mbolo.
Llamado tambin trabajo p dV.
Trabajo positivo: trabajo producido por el sistema
(expansin).
Trabajo negativo: trabajo es hecho sobre el sistema
(compresin).
TRABAJO DE PROCESOS CUASIESTTICOS:
Para un proceso cuasiesttico:
En un diagrama p V: rea total bajo la curva equivalente al
trabajo.
21
dVpW
TRABAJO DE FRONTERA MVIL:
Para un proceso a volumen constante (isomtrico):
W = 0
Para un proceso a presin constante (isobrico):
Para un proceso a temperatura constante
(isotrmico):
)VV(pW 12
1
2
V
VlnCW
TRABAJO DE FRONTERA MVIL:
Se rigen por la ecuacin:
p . V n = C
El trabajo se determina por:
C = p1V1n = p2V2
n
1 < n < 5/3.
n
VpVpW
11122
n
)TT(RmW
112
TRABAJO PARA PROCESOS POLITRPICOS:
Formado por una serie de procesos termodinmicos de
tal manera que el sistema
regresa a su estado inicial.
La variacin de las magnitudes termodinmicas
propias del sistema es nula;
excepto el calor y el trabajo.
TRABAJO EN UN CICLO TERMODINMICO:
Considerando a cada uno de los procesos que conforman el
ciclo como cuasiestticos, el
trabajo neto est dado por :
Ciclo en sentido horario: trabajo neto positivo.
Ciclo en sentido anti horario: trabajo neto negativo.
41342312 WWWWW
dVpW
neto
neto
TRABAJO EN UN CICLO TERMODINMICO:
EJEMPLO
EJEMPLO