Análisis de masa y energía de volúmenes de control

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Análisis de masa y energía de volúmenes de control
  1. Conservación de la masa
    1. Al igual que la energía la masa es una propiedad conservada y que no puede crearse ni destruirse durante un proceso, pero si se puede transformar.
      1. Para sistemas cerrados, el principio de la conservación de la masa del modo implícito al requerir que la masa del sistema permanezca constante durante un proceso.
        1. Sin embargo
          1. para VOLUMENES DE CONTROL, la masa puede cruzar las fronteras, de modo se debe tener medida la cantidad de masa que sale y entra al sistema
            1. ejemplo
    2. Flujos másico y volumétrico
      1. El flujo másico: es la cantidad de masa que pasa por una sección transversal por unidad de tiempo, denotada como m= flujo másico.
        1. Donde v es el volumen especifico y V es para flujo volumétrico.
      2. Principio de conservación de la masa
        1. Este principio de expresa, como la trasferencia neta de masa hacia o desde el volumen de control durante un intervalo de tiempo t es igual al cambio neto(incremento o disminución) en la masa total o dentro del volumen de control
          1. Trabajo de flujo y energía de un fluido
            1. El trabajo requerido para empujar una unidad de masa de fluido hacia dentro o hacia fuera de un volumen de control se llama trabajo de flujo o energía de flujo, y se expresa como
              1. wflujo = Pv.
                1. ejemplo:
          2. Flujo incompresible y compresible
            1. un flujo se clasifica en compresible e incompresible, dependiendo del nivel de variación de la densidad del fluido durante ese flujo.
              1. La incompresibilidad es una aproximación y se dice que el flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo
                1. las densidades de los líquidos son constantes y así el flujo de ellos es típicamente incompresible.
                  1. M=v/c
                    1. donde v es la velocidad del flujo en ese medio y c es la velocidad del sonido en ese medio.
                      1. ejemplo
            2. Energía total de un fluido en movimiento
              1. La energía total de un sistema compresible simple consiste en tres partes: energías interna, cinética y potencial: por unidad de masa y se expresa como
                1. fluido estático e=u+ec+ep=u+V^2/2+gz (kj/kg)
                  1. Fluido en Movimiento ϴ=pv+u+V^2/2+gz
              2. Energía transportada por la masa
                1. Como ϴ es la energía total por unidad de masa, la energía total de un fluido en movimiento de masa m es simplemente m
                  1. Cantidad de energía transportada: Emasa=mϴ=m(h+V^2/2+gz) (kj)
                    1. Tasa de energía transportada: Emasa=mϴ=m(h+V2/2+gz) (kw)
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