ANÁLISIS DE MASA Y ENERGÍADE VOLÚMENES DE CONTROL

ANÁLISIS DE MASA Y ENERGÍADE VOLÚMENES DE CONTROL

1. CONSERVACIÓN DE LA MASA

   • uno de los principios fundamentales de la naturaleza
   • una propiedad conservada y que no puedecrearse ni destruirse durante un proceso.
     • E =mc^2
       • indica que la masa de un sistema cambia cuando su energía también lo hace
   • sistemas cerrados
     • Se usa de modo implícito al requerir que la masa del sistema permanezca constante durante un proceso.
   • volúmenes de control
     • la masa puede cruzar las fronteras, de modo que se debe mantener un registro de la cantidad de masa que entra y sale
   • Flujo másico
     • La cantidad de masa que pasa por una sección transversal por unidad de tiempo
       • δm=ρVndAt
   • Flujo volumétrico
     • El volumen del fluido que pasa por una sección transversal por unidad de tiempo (´v)
   • Principio de conservación de la masa
     • volumen de control
   • Balance de masa para procesosde flujo estacionario
     • a cantidad total de masa contenida dentro de un volumen de control no cambia con el tiempo
       • El PCM requiere que la cantidad total de masa que entra a un volumen de control sea igual a la cantidad total de masa que sale del mismo
     • se está interesado en la cantidad de masa que fluye por unidad de tiempo, es decir, el flujo másico m.
     • sistemas de flujo estacionario de una sola corriente
   • Caso especial: flujo incompresible
     • Líquidos
       • estacionario:
       • estacionario (corriente única)
       • los flujos volumétricos que entran y salen de un dispositivo de flujo estacionario pueden ser diferentes

2. TRABAJO DE FLUJO Y ENERGÍA DE UN FLUIDO EN MOVIMIENTO

   • hay flujo de masa a través de sus fronteras, y se requiere trabajo para introducirla o sacarla del volumen de control.
     • rabajo de flujoo energía de flujo, y se requiere para mantener un flujo continuo a través de un volumen de control.
   • • Si la presión de fluido es P y el área de la sección transversal del elemento de fluido es A, la fuerza que aplica el émbolo imaginario sobre el elemento de fluido es
       • F =PA
   • propie-dad de combinación
     • Lo llaman energía de flujo, energía de convección o energía de transportación
     • Es la energía necesaria para meter o sacar un fluido de un volu-men de control, y es igual a Pv.
   • Energía total de un fluido en movimiento (Ө )
     • Energías interna, cinética y potencial
     • formada por tres partes para un fluido estático y por cua-tro partes para un fluido en movimiento.
     • El fluido que entra o sale de un volumen de control posee una forma adicional de energía, la energía de flujo Pv.
       • • Si, en lugar de la energía interna, se usa la entalpía para representar la ener-gía de un fluido en movimiento, ya no es necesario preocuparse por el trabajo de flujo.

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