Este documento explica los conceptos básicos del balance de energía, incluyendo la primera ley de la termodinámica, los tipos de sistemas (abiertos y cerrados), y las ecuaciones que rigen el balance de energía para cada tipo de sistema. Define los componentes del balance como la energía interna, calor, trabajo, y cambios en la energía cinética y potencial. Además, describe las características y ecuaciones que definen específicamente los sistemas cerrados y abiertos.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGÍA
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL ANDRÉS ELOY BLANCO
Participante:
Mineida Suárez
C.I.: 7.406.175
AG3401

2. • El balance de energía, al igual que la conservación de masa, es aplicado para determinar las
cantidades de energía que es intercambiada y acumulada dentro de un sistema.
• Es una derivación de la (Primera Ley de La Termodinámica “Ley de la conservación de la
energía". "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma".
• La velocidad a la que el calor se transmiten depende directamente de dos variables: la
diferencia de temperatura entre los cuerpos calientes y fríos y superficie disponible para el
intercambio de calor.
• Es importante conocer los cambios en los niveles de energía que puede experimentar un
sistema, para ello es necesario conocer la frontera entre el sistema o sus partes y los
alrededores o el entorno.

3. OBJETIVOS DEL BALANCE DE ENERGÍA
 Determinar la cantidad energía necesaria para un proceso.
 Determinar las temperaturas a las cuales el proceso es más eficiente.
 Disminuir el desperdicio de energía.
 Determinar el tipo de materiales y equipos que sean mejor y más eficientes.

4. Como la energía no puede crearse ni destruirse, se debe cumplir que en
régimen no estacionario:
La entrada de
energía al
sistema desde
los alrededores
Acumulación de
energía dentro
del sistema
= +
En Régimen Estacionario
La energía
que entra del
exterior
Energía que
sale al
exterior
=
Salida de
energía del
sistema hacia
los alrededores

5. TIPOS DE SISTEMAS:
 Sistemas Abiertos: son aquellos que intercambian materia y energía con el
entorno a través de las fronteras. Ej. Olla con agua hirviendo.
 Sistemas Cerrados: son aquellos que solo pueden intercambiar energía con el
entorno, pero no materia. Ej. Termo.
TIPOS DE LÍMITES DE LOS SISTEMAS:
• Adiabáticos: Cuando no pueden ser atravesados por el calor.
• Diatérmicos: Si permiten la transferencia del calor.
• Rígidos: Si no permiten el cambio de volumen.

6. SISTEMAS CERRADOS
 Un sistema cerrado es uno que no tiene intercambio de masa con el resto del universo
termodinámico. También es conocido como masa de control. El sistema cerrado puede
tener interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, así como puede realizar
trabajo a través de su frontera.
 La variación de energía de un sistema termodinámico cerrado es igual a la diferencia
entre la cantidad de calor y la cantidad de trabajo intercambiados por el sistema con sus
alrededores.
 Delta U = Q - W
Dónde: Delta U es la variación de energía del sistema, Q es el calor intercambiado por el
sistema a través de unas paredes bien definidas, y W es el trabajo intercambiado por el
sistema a sus alrededores.

7. CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA CERRADO
 La masa no atraviesa los limites del sistema durante el periodo del balance de energía.
 El balance de energía es :
 Energía Neta Transferida = Energía Final – Energía Inicial
 Q +W = ∆U+ ∆Ec + ∆Ep
Donde:
Q = Flujo calorífico transferido
W = Trabajo realizado en sistema
U = Variación de la energía interna
∆Ec = Variación de la energía cinética
∆Ep = Variación de la energía potencial

8. SISTEMA ABIERTO
 Es aquel en que hay flujo de masa y energía a través de su frontera; donde en
todo o en parte son permeables al flujo de masa; y una frontera consiste en la
superficie de control, y esta encerrado por la superficie de control, se llama
volumen de control .
 En un sistema abierto se estudia el volumen de control, usualmente fijo, se trata
de una región del espacio en cuyo interior esta el sistema termodinámico de
interés y cuyas paredes pueden ser atravesadas por la masa que entra o sale.

9. CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA ABIERTO:
 La masa atraviesa los limites del sistema durante el periodo de balance de
energía.
 El balance de energía es :
 Energía Neta Transferida = Energía Final – Energía Inicial
 Q + Ws = ∆H + ∆Ec +∆Ep
Donde:
Q Flujo Calorífico Transferido
Ws = Trabajo Realizado en el Sistema
∆H = Variación de la Entalpia
∆Ec = Variación de la energía cinética
∆Ep = Variación de la energía potencial energía
materia
energía
materia

10. SISTEMA DE SUPERFICIE
La variación de calor almacenado en la capa de vegetación, normalmente
pequeña, se desprecia, también el calor producido y consumido por los procesos
biológicos en los que interviene el suelo y la capa de vegetación.
La energía debe conservarse en la superficie terrestre. La densidad de flujo de
radiación neta H que tiene en cuenta los intercambios de calor entre la superficie y la
atmosfera ; la densidad de flujo de calor latente ‫ג‬E, como producto de la evaporación de
agua superficial por el calor de vaporización ‫ג‬, y la densidad de flujo de calor en el
suelo, G. todas las densidades de los flujos se expresan como la energía por unidad de
tiempo que pasa a través de la superficie.

11. BIBLIOGRAFÍA
• Balance de Energía en Sistemas Cerrados y Abiertos. Juan
Fernández.
• Balance de Energía . Gerardito 8
• Balance de Energía. Mario Robles.