Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 5
W e,entrada m e h e m 2 u 2 m 1 u 1
27.87 kg400 .98 kJkg 13.94 kg 286.16 kJkg
como 1 kWh 3 600 kJ.
41.81 kg286 .16 kJkg
3 200 kJ 0.889 kWh
Comentario Si la temperatura del aire descargado cambia durante el proceso,
el problema se puede resolver con exactitud razonable evaluando h e a la temperatura
promedio de descarga T e (T 2 T 1 )/2, y tratándola como constante.
TEMA DE INTERÉS ESPECIAL*
Ecuación general de energía
Una de las leyes fundamentales de la naturaleza es la primera ley de la termodinámica,
conocida también como principio de conservación de la energía, la
cual provee una base sólida para estudiar las relaciones entre las diversas formas
de energía y sus interacciones. Establece que la energía no se puede crear ni
destruir durante un proceso; sólo cambia de formas.
El contenido de energía de una cantidad fija de masa (un sistema cerrado)
puede cambiar mediante dos mecanismos: transferencia de calor Q y transferencia
de trabajo W. Entonces, la conservación de energía para una cantidad
fija de masa se puede expresar en la forma de tasa como
# # dE sistema
Q W
dt
o
# # d
Q W
dt re dV
sistema
(5-47)
donde Q . Q . neto,entrada Q. entrada Q. salida es la tasa neta de transferencia de
calor hacia el sistema (negativa, si viene del sistema), W . W . neto,salida W. salida
W . entrada es la salida de potencia neta del sistema en todas las formas (negativa,
si la potencia entra) y dE sistema /dt es la tasa de cambio del contenido de
energía total del sistema. El punto sobre la letra significa variación respecto
al tiempo. Para sistemas simples compresibles, la energía total consiste en las
energías interna, cinética y potencial, y se expresa por unidad de masa como
e u ec ep u V 2
2 gz
(5-48)
Observe que la energía total es una propiedad y su valor no cambia excepto
que cambie el estado del sistema.
Una interacción de energía es calor si su fuerza motriz es una diferencia de
temperatura, y es trabajo si se relaciona con una fuerza que actúa a lo largo
de una distancia, como se explicó en el capítulo 2. En un sistema puede haber
varias formas de trabajo, y el trabajo total se expresa como
W total W flecha W presión W viscoso W otro (5-49)
donde W flecha es el trabajo transmitido mediante una flecha giratoria, W presión
es el trabajo que realizan las fuerzas de presión sobre la superficie de control,
W viscoso es el trabajo que llevan a cabo las componentes normal y de corte de
fuerzas viscosas en la superficie de control y W otro es el trabajo que hacen
* Se puede omitir esta sección sin que se pierda continuidad.