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- 2. 2 Proceso de estado y flujo uniforme (EFU) 𝛿𝑄𝑣𝑐 𝛿𝑊𝑣𝑐 𝑧𝑒 𝑧𝑠 e s NR 𝑷 𝒆 𝑻 𝒆 𝒉 𝒆 𝒗 𝒆 𝑷 𝒔 𝑻 𝒔 𝒗 𝒔 𝒉 𝒔 Estado Inicial 𝑷𝒊 𝑻𝒊 𝒗𝒊 𝑽𝒊 𝒖𝒊 𝒎𝒊 Estado Final 𝑷 𝒔 𝑻 𝒔 𝒗 𝒔 𝑽 𝒔 𝒖 𝒔 𝒎 𝒔
- 3. CARACTERÍSTICAS 3 Algunas variables cambian en función del tiempo. Existe variación de masa en elVC 𝒎𝒊 𝒎 𝒔 Existe variación de energía en elVC 𝑬 𝒆 𝑬 𝒔 Existe variación de entropía en elVC 𝑺 𝒆 𝑺 𝒔 La intensidad con la que el calor y el trabajo fluyen a través de la superficie de control permanece constante. La masa que entra es diferente a la masa que sale. La energía que entra es diferente a la energía que sale. El sistema puede moverse con respecto a un marco coordenado.
- 4. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD PARA SAEFU 4 ሶ𝑚 𝑒 − ሶ𝑚 𝑠 𝑡 = 𝑚 𝑓 − 𝑚𝑖 σ 𝑚 𝑒 𝑡 − σ 𝑚 𝑠 𝑡 𝑡=𝑚 𝑓 − 𝑚𝑖 𝑚 𝑠 − 𝑚 𝑒 = 𝑚𝑖 − 𝑚 𝑓 𝑚 𝑠 − 𝑚 𝑒 = 𝑚𝑖 − 𝑚 𝑓 Para varias entradas y varias salidas Para una entrada y una salida ሶ𝑚 𝑒 − ሶ𝑚 𝑠 = 𝑑𝑚 𝑣𝑐 𝑑𝑡 න 0 𝑡 ሶ𝑚 𝑒 − ሶ𝑚 𝑠 𝑑𝑡 = න 𝑚 𝑖 𝑚 𝑓 𝑑𝑚 𝑣𝑐 𝑑𝑡 𝑑𝑡
- 5. 5 LA 1° LEY DE LA TERMODINÁMICA PARA UN SAEFU Partimos de la ecuación general: 𝑄 𝑣𝑐 ሶ − 𝑊𝑣𝑐 ሶ = 𝑑𝐸𝑣𝑐 𝑑𝑡 + 𝑚 𝑠ሶ ℎ 𝑠 + 𝑒 𝑘𝑠 + 𝑒 𝑝𝑠 − 𝑚 𝑒ሶ (ℎ 𝑒 + 𝑒 𝑘𝑒 + 𝑒 𝑝𝑒 ) ሶ𝑄 𝑣𝑐 − ሶ𝑊𝑣𝑐 𝑑𝑡 = 𝑑𝐸 𝑣𝑐 𝑑𝑡 𝑑𝑡 + ሶ𝑚 𝑠 ℎ 𝑠 +𝑒 𝑘𝑠 +𝑒 𝑝𝑠 − ሶ𝑚 𝑒 (ℎ 𝑒 + 𝑒 𝑘𝑒 + 𝑒 𝑝𝑒) 𝑑𝑡 න 0 𝑡 ሶ𝑄 𝑣𝑐 − ሶ𝑊𝑣𝑐 𝑑𝑡 = න 𝐸 𝑖 𝐸 𝑓 𝑑𝐸 𝑣𝑐 + න 0 𝑡 ሶ𝑚 𝑠 ℎ 𝑠 +𝑒 𝑘𝑠 +𝑒 𝑝𝑠 − ሶ𝑚 𝑒 (ℎ 𝑒 + 𝑒 𝑘𝑒 + 𝑒 𝑝𝑒) 𝑑𝑡 ሶ𝑄 𝑣𝑐 − ሶ𝑊𝑣𝑐 𝑡 = 𝐸𝑓 − 𝐸𝑖 + ሶ𝑚 𝑠 ℎ 𝑠 +𝑒 𝑘𝑠 +𝑒 𝑝𝑠 − ሶ𝑚 𝑒 (ℎ 𝑒 + 𝑒 𝑘𝑒 + 𝑒 𝑝𝑒) 𝑡 𝑄 𝑣𝑐 − 𝑊𝑣𝑐 = 𝑚 𝑠 ℎ 𝑠 +𝑒 𝑘𝑠 +𝑒 𝑝𝑠 − 𝑚 𝑒 ℎ 𝑒 + 𝑒 𝑘𝑒 + 𝑒 𝑝𝑒 + 𝑚 𝑓 𝑢 𝑓 +𝑒 𝑘𝑓 +𝑒 𝑝𝑓 − 𝑚𝑖 𝑢𝑖 +𝑒 𝑘𝑖 +𝑒 𝑝𝑖
- 6. 6 Problema 1. Un tanque contiene Vss a 9,18 kgf/cm2, del cual solamente vapor es extraído. La capacidad del tanque es de 1,3 m3 y se extrae vapor hasta que la presión es de 1,53 kgf/ cm2. ¿Cuál es la masa de vapor extraída del tanque?