Este documento presenta información sobre balances de energía. Define energía y sus características como la capacidad de realizar trabajo. Explica el primer principio de la termodinámica sobre la conservación de la energía y las leyes de la termodinámica. Describe los balances de energía, incluyendo la ecuación general del balance de energía y ejemplos de aplicaciones como en intercambiadores de calor e industrias.

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación Universitaria
Universidad politécnica territorial Andrés Eloy Blanco
Barquisimeto-Estado Lara
Participantes
Salero Darianny.
Salero Dayerlin.
Rodríguez Hecdelia.
Rodríguez Eniliannys.
Docente:
Yusbelys Briceño
U/C: OBTAA.
Barquisimeto, Enero 2022
BALANCES DE ENERGÍA.

2. ENERGÍA.
Se define como la
capacidad de realizar
trabajo, de producir
movimiento, de generar
cambio. Es inherente a
todos los sistemas físicos, y
la vida en todas sus formas,
se basa en la conversión,
uso, almacenamiento y
transferencia de energía.
La energía se manifiesta en
los cambios físicos, por
ejemplo al elevar un objeto,
transportarlo, deformarlo o
calentarlo.
Tambien esta presente en los
cambios químicos, como al
quemar un trozo de madera o
en la descomposición de agua
mediante la corriente
eléctrica.
 No se crea ni se
destruye.
 Se Degrada.
 SeTransfiere.
 Se Conserva.
 Se
Transforma.
 Puede ser
almacenada y
liberada.
Características:
Magnitudes y Unidades:
 Cantidad Absoluta: Energía, J, cal,
kcal, kJ.
 Caudal: Energía/tiempo. J/s (W).
 Flujo: Energía (tiempo,
superficies), W/ m” .
 Especifica: Energía,/masa, J/ kg.

3. Primer Principio de La
Termodinámica.
 La prioridad termodinámica que deriva
del primer principio de conservación
recibe el nombre de Energía Interno (U).
{ d Q- { dW = 0 .
d U = d Q – dW.
U2-U1 =AU = Q –W.
 Se define la energía interna de un sistema
en función de la diferencia entre el calor y
el trabajo que entra o sale del sistema.
 Basado en las observaciones de
Thompson y Sir Humphy Davy: El
trabajo puede ser transformado en
calor por fricción.
 (1840) Joule establece la equivalencia
entre trabajo y calor 4,18 k J . 1 kcal.
 El primer principio según por el cual la
energía ni se crea ni se destruye se
propone en base a estas experiencias ,
formulándose matemáticamente
como:
{ d Q- { dW = 0 .

4. Leyes de LaTermodinámica
Definen un grupo de
cantidades físicas, como la
temperatura, la energía, y la
entropía, que caracterizan a
los sistemas termodinámicos
en equilibrio termodinámico.
 Ley Cero: EquilibrioTérmico.
 1- Ley: Conservación de
La Energía.
 2- Ley: Entropía.
 3- Ley: Cero Absoluto.

5. Balance de Energía.
Es un conjunto de relaciones de equilibrio que
cuantifica los fluidos del proceso de
producción, intercambio, transformación y
consumo final de energía, expresados en una
unidad común Peta Joules (PJ), en un periodo
anual entro de un territorio estatal, municipal
o regional.
Si un sistema se somete en un estado
energético específico, a algún proceso
que cambie dicho estado.
Como la energía no puede ni crearse ni
destruirse, para todos los casos debe
cumplirse:
Todos los cambios de energía del sistema, entre los estados inicial y final, se
pueden explicar mediante intercambios de energía entre el sistema y sus
alrededores.
Para convertir esta expresión cualitativa a una ecuación de balance útil,
necesitamos especificar las formas en que estos intercambios de energía pueden
ocurrir.

7. Balance Por Intercambio De
Energía.
En lo que respecta a la energía asociada con la masa, se divide en tres
tipos:
• Energía Interna (U).
• Energía Cinética (K).
• Energía Potencial (P).
La energíaTambien se puede transferir por:
Calor (Q). La generación o consumo de energía dentro del
Trabajo (W). sistema estará dada por reacción química o
causada por algún campo eléctrico o magnético
externo.

8. • Cuando el sistema efectúa
trabajo sobre sus alrededores, les
transfiere cierta cantidad de
energía.
• De igual forma, cuando los
alrededores efectúan trabajos
sobre un sistema, el contenido de
energía del sistema aumenta.
Formas de Energía enTransición:
Trabajo.

9. Formas de Energía enTransición.
Calor.
• Cuando se coloca a un sistema que está a una
temperatura determinada dentro de un medio que se
encuentra a una temperatura mayor, la temperatura del
sistema aumenta en tanto que la temperatura de sus
alrededores podría bajar.
El Calor se transfiere mediante convección,
radiación o conducción. Aunque estos tres
procesos pueden tener lugar simultáneamente,
puede ocurrir que uno de los mecanismos
predomine sobre otros dos.

10. La Energía No Se Crea Ni Se
Destruye, Sólo SeTransforma.
• Cuando dos objetos de diferentes energía térmica se ponen en
contacto, se transfiere energía de uno a otro.
Por ejemplo:
Supongamos que se vacía una cubeta de carbón caliente en
un recipiente con agua, el carbón transferirá energía térmica al
agua hasta que los materiales tengan la misma temperatura; a
esto se llama equilibrio térmico.

11. Ecuación General De Balance De
Energía:
No todos los términos están en juego en algunos casos el
valor de los términos es muy pequeño que puede ser
despreciable.

12. Transferencia De Calor.
• La cantidad de calor transferido durante un proceso
se denota por Q y su unidad en el S.I. es el Julio (J).
• La cantidad de calor transferido por unidad de
tiempo es la velocidad de transferencia de calor se
denota por , su unidad en el S.I. es el J / Q = w.
Conocida la velocidad de transferencia de calor se
puede determinar la cantidad de calor transferida en
un intervalo de tiempo por:

13. Balance De Energía En Un Intercambiador de
Calor.

15. Eficiencia En El Intercambiador De Calor.

16. Balance de Energía En Una Superficie.

17. Algunas Aplicaciones De Los Balances De Energía En
La Industria.
 Recuperación máxima de calor: Optimización energética del proceso.
Calentamiento o enfriamiento de un fluido.
 Producción Efectiva de Calor en Hornos y Calderas .
Calculo de Perdida y Aislamientos.
Optimización de Los Procesos de Obtención de Energía Eléctrica
(Cogeneración).
 Calculo del consumo de combustible para producir trabajo y calor.
 Calculo de la energía mecánica necesaria que hay que comunicar a un
fluido para mantenerlo en movimiento.

18. Sistemas Donde Se Puede Aplicar Un Balance De
Energía.

19. Algunas Aplicaciones De Los Balances De
Energía En La Industria.

20. Algunas Aplicaciones De Los Balances De
Energía En La Industria.
• Cambiadores de Calor.

21. Balances Entálpicos.
 Aplicación a sistemas en régimen estacionario que intercambian
calor con el medio.
 Incluye cambios en la temperatura, en el estado de agregación o
en la naturaleza química de las sustancias.
 No se considera la contribución de la energía mecánica
(variaciones de energía potencial y cinética despreciables) al
estado energético del sistema.

22. Aplicaciones de Balances Entálpicos.
 Calculo de la cantidad de calor (Q) necesaria para modificar la
temperatura, estado de agregación o naturaleza química de una
determinada cantidad de materia.
 Calculo del caudal de fluido refrigerante de calefacción necesario
para mantener las condiciones de trabajo de una operación.
 Calculo de los caudales de calor intercambiado requeridos para
que una operación se realice en condiciones isotérmicas o
adiabáticas.
 Calculo del consumo de combustible para producir el calor
necesario en una operación.
 Calculo de rendimiento y propuestas de estrategias.

23. Referencias.
 https://www.google.com/amp/s/curiosoando.com/
que-diferencia-entropia-y-entalpia/amp.
 https://www.google.com/energ/enciclopedia/termi
nos/energia
 ÁreaVirtual UPTAEB – Plataforma.