El documento describe la primera ley de la termodinámica y sus aplicaciones. Explica que la energía no se crea ni destruye, solo se transforma. Luego presenta ejemplos de sistemas de refrigeración por propano empleados en la industria y el funcionamiento básico de las turbinas de gas.

1. PRIMERA LEY DE LA
TERMODINÁMICA
Y SUS APLICACIONES
PRESENTADO POR:
JUAN MANUEL ABELLA RAMIREZ

2. TERMODINÁMICA
Ciencia que se encarga de describir los procesos que implican
cambios en temperatura, la transformación de la energía, y las
relaciones entre calor y el trabajo.

3. Se refiere al concepto de
energía interna, trabajo y calor.
Establece las relaciones entre
los flujos de energía que
experimenta un sistema físico y
la forma en que cambian sus
propiedades.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
La energía no se crea, ni se
destruye, solo se transforma.

4. Se refiere al concepto de
energía interna, trabajo y calor.
Establece las relaciones entre
los flujos de energía que
experimenta un sistema físico y
la forma en que cambian sus
propiedades
La energía no se crea, ni se
destruye, solo se transforma.
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

5. TIPOS DE SISTEMAS

6. El sistema es la porción especifica del universo que es de interés
en el estudio.
TIPOS DE SISTEMAS

7. Solo hay intercambio de energía del sistema con el entorno.
SISTEMA CERRADO

8. Existe un intercambio de materia y energía, generalmente en
forma de calor con su entorno.
SISTEMA ABIERTO

9. No hay intercambio de materia y energía con el entorno.
SISTEMA AISLADO

10. Se presenta cuando las propiedades del sistema no varían con
el tiempo.
SISTEMA EN ESTADO ESTACIONARIO

11. TIPOS DE TRABAJO

12. Fuerza (F) actuando a lo largo de un desplazamiento x en la
misma dirección de fuerza.
TRABAJO MECÁNICO

13. Para recordar
TRABAJO MECÁNICO

14. TRABAJO DE EXPANSIÓN O COMPRES

15. TRABAJO ELÉCTRICO
Calentador para tanque de agua
Es el trabajo aplicado al sistema por medio de un proceso
eléctrico.

16. APLICACIONES EN LA
INDUSTRIA

17. EJEMPLO 1
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
POR PROPRANO

18. SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
POR PROPRANO
El proceso de refrigeración se usa para
cumplir con las especificaciones de punto de
rocío por hidrocarburo y por agua para el gas
de venta. La temperatura a la cual debe ser
enfriado el gas depende del nivel requerido
para alcanzar las especificaciones de punto
de rocío. Este será el requerimiento mínimo
de enfriamiento.

19. PROPRANO
Es uno de los hidrocarburos contenidos en el
petróleo crudo y se suele obtener del gas natural
o de los gases de los procesos
de cracking producidos en los reacciones con
catalizadores en una refinería. Su fórmula química
es C3H8 y sus características principales son:
punto de ebullición, 45°C; densidad relativa del
propano líquido a 4-15 °C, 0,51.El propano tiene la
propiedad de enfriar por expansión

20. PROCESO DEL SISTEMA
Unidad donde se almacena el propano en fase liquida,
presurizado por la fase vapor del propano. De esta unidad
sale el propano en fase líquida hacia el economizador.
ACUMULADOR

21. PROCESO DEL SISTEMA
El economizador tiene la función de separar la fase
gaseosa y la fase liquida de propano, y está ubicado
entre el tanque de propano y el Chiller. Es unidad
que suministra un incremento en la capacidad del
sistema de refrigeración y una eficiencia sub-
enfriando el propano líquido a través de un
intercambiador de calor liquido-vapor antes que vaya
al chiller; la fase gaseosa atraviesa un demister y va
como carga al compresor de propano, y la fase
liquida es en viada al CHILLER.
ECONOMIZADOR

22. PROCESO DEL SISTEMA
Es un intercambiador de calor con tubos en
“U”, donde el refrigerante fluye por el lado
del casco (Carcasa); el gas o carga al chiller
ingresa por los tubos. El propano líquido que
ingresa al chiller dentro de este por el efecto
de calor desprendido por las tuberías se va
evaporando y enfriando el gas hasta su punto
de burbuja, bajando de nivel en el equipo el
cual es regulado por una válvula controladora
de nivel, y la fase vapor del propano va a la
succión de un compresor.
CHILLER – INTERCAMBIADOR DE CALO

23. PROCESO DEL SISTEMA
El depurador de propano tiene como
objetivo evitar que el propano en fase
liquida pueda entrar al compresor. El
depurador retiene el propano líquido y a
través de un calentador que lleva
internamente, brinda calor de tal forma
que el propano líquido evapora en su
totalidad. La fase gaseosa de propano va
como carga a la etapa de baja presión
del Moto-Compresor (succión).
DEPURADOR (SCRUBBER)

24. PROCESO DEL SISTEMA
El Moto-Compresor de propano
es una unidad compuesta de
motor y compresor que tiene la
función de comprimir y elevar
la presión de los gases. La carga
de propano fase vapor va a
dimensionar el tamaño y tipo de
compresor a utilizar.
COMPRESOR

25. PROCESO DEL SISTEMA
Es un intercambiador de calor donde el refrigerante va por el
lado del casco y es enfriado con aire, para luego volver
al tanque de propano en fase líquida.
AEROENFRIADORES O CONDESADORE

26. PROCESO DEL SISTEMA

27. EJEMPLO 2
TURBINAS DE GAS

28. TURBINA DE GAS
Las turbinas de gas son turbomáquinas que, de un modo general,
pertenecen al grupo de máquinas térmicas generadoras y cuya franja de
operación va desde pequeñas potencias (30 KW para las microturbinas)
hasta 500 MW para los últimos desarrollos. De esta forma, compiten tanto
con los motores alternativos (ciclos termodinámicos OTTO y DIESEL) como
con la instalaciones de vapor de pequeña y media potencia.

29. TURBINA DE GAS
FUNCIONAMIENTO
Una turbina de gas es un motor térmico
rotativo de combustión interna, donde a
partir de la energía aportada por un
combustible se produce energía
mecánica y se genera una importante
cantidad de calor en forma de gases
calientes y con un alto porcentaje de
oxígeno.

30. TURBINA DE GAS
FUNCIONAMIENTO
https://www.youtube.com/watch?v=rC1efGWBrcQ