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Universidad CentroamericanaFacultad de Ciencia, Tecnologa y AmbienteDepartamento de Ciencias BsicasCoordinacin de Ciencias Naturales.

Procesos de Estado de Flujo Uniforme (PEFU)INTEGRANTES:Orsini FloresMarvin Martnez

DOCENTE:Tomas Suazo

ASIGNATURA:Termodinmica

CARRERA:Ingeniera Industrial

GRUPO:

La primera ley de la termodinmica establece que la energa es una propiedad termodinmica y que esta no se crea ni se destruye solo se transforma.Las aplicaciones de la primera ley de la termodinmica pueden hacerse tanto para sistemas cerrados como los que hemos visto hasta ahora as como para sistemas abiertos en los que existe trasferencia de masa entre sus fronteras.

Conceptos Bsicos

En estos casos se considera un volumen de control como la regin de anlisis.Conceptos BsicosCuando estamos en presencia de sistemas abiertos, es necesario hacer uso de la ley de conservacin de la masa dentro del volumen de controlEsta ecuacin se tomara de dos maneras:Forma msica (cambio neto de masa)

Forma de Tasa de cambio de masaLa masa total dentro del VC:

Rapidez de Cambio de la masa total dentro del VC:Combinando las ecuaciones Y considerando mltiples entradas y salidas tendremos:

Tasa de cambio de masa neto del volumen de control

Conceptos BsicosTrabajo de Flujo y Energa de un Fluido en MovimientoA diferencia de un sistema cerrado, en los volmenes de control hay flujo de masa a travs de sus fronteras, y se requiere trabajo para introducirla o sacarla del volumen de control. Este trabajo se conoce como Trabajo de Flujo o Energa de Flujo

Conceptos BsicosEnerga Total de un Fluido en Movimiento

La energa total esta formada por tres partes para un fluido esttico y por cuatro partes para un fluido en movimientoPor otro lado, por lo general ec y ep son muy pequeas en comparacin con la entalpia por lo que tienden a despreciarse.Conceptos BsicosAnlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeDiferencias entre el sistema de flujos de estacionario y de flujos no estacionarios o uniformesAnlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeAlgunos procesos comunes de flujo no estacionario son: La carga de recipientes rgidos desde lneas de suministroLa descarga de un fluido desde un recipiente presurizadoLa propulsin de una turbina de gas con aire a presin almacenado en un gran contenedorEl inflado de neumticos o globos e incluso la coccin con una olla de presin ordinaria.Al estudiar estos procesos, es importante prestar atencin a:Contenido de masa en el VCContenido de Energa en el VCInteracciones de energa a travs de las fronteras

Caractersticas Anlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeEn los Sistemas de Flujo no estacionario, el estado de la masa que sale del VC en cualquier instante es el mismo que el de la masa en el VC en ese instante.Las propiedades iniciales y finales se pueden determinar en base a los estados inicial y final, especificando por completo mediante dos propiedades intensivas independientes para sistemas simples compresibles.Caractersticas Anlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeBalance de MasaPor lo general esta ecuacin se puede simplificar si ocurre alguno de los siguientes casos:Anlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeBalance EnergaContenido de energa en el VC en los sistemas de flujo no estacionario cambia con el tiempo. Y este cambio depende de:

Anlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeEn los procesos de flujo no estacionario, las propiedades de la masa en las entradas y salidas pueden cambiar con el tiempo, por tal razn es comnmente difcil de analizar, sin embargo pueden representarse razonablemente bien mediante los Procesos de Flujo Uniforme:El flujo de fluido en cualquier entrada o salida es uniforme y estacionario; por lo tanto, las propiedades del fluido no cambian con el tiempo o con la posicin en la seccin transversal de una entrada o salida. Si cambian, se promedian y se tratan como constantes para todo el proceso.Anlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeBalance de Energa de Sistemas de Flujo UniformeCuando los cambios de energa cintica y potencial relacionados con el volumen de control y las corrientes de fluido son insignificantes, como normalmente sucede, el balance de energa anterior se simplifica a:Anlisis de Energa de Sistemas de Flujo no Estacionario o de Flujo UniformeBalance de Energa de Sistemas de Flujo UniformeEn un sistema de flujo uniforme podra haber al mismo tiempo trabajos elctrico, de flecha y de frontera

Una olla de presin es un utensilio que cuece alimentos mucho ms rpido que las ollas ordinarias al mantener una presin y una temperatura ms altas. La presin dentro de la olla es controlada por medio de un regulador de presin (vlvula) que la mantiene en un nivel constante al dejar que peridicamente escape cierta cantidad de vapor, de este modo evita cualquier incremento excesivo de presin.Por lo general, las olla de presin mantienen dentro de una presin manomtrica de 2 atm (o 3 atm absoluta). Por lo tanto, estas ollas trabajan a temperaturas alrededor de 120 C (o 250F) en lugar de 100 C (o 212F), reduciendo el tiempo de coccin tanto como 70% mientras minimiza la perdida de nutrientes. La ollas de presin ms moderna usan una vlvula de resorte ajustada para varias presiones ms un peso sobre la tapa.EjercicioCierta olla de presin tiene un volumen de 6 L y una presin de operacin de 75 KPa manomtricos. Inicialmente contiene 1 kg de agua. Se calienta la olla de presin a una tasa de 500 W durante 30 min despus que alcanza la presin de operacin. Suponiendo una presin atmosfrica de 100 KPa. Determine:Temperatura a la cual ocurri la coccinCantidad de agua que queda en la olla de presin al final del proceso.EjercicioSolucin: