Termodinámica 1° ley aplicada a un sistema abierto

1. Sistema abierto (volumen de control) W W e e Frontera del sistema me ms s s Q Q Sistema en el tiempo t Sistema en el tiempo (t+t) 1

2. Ecuación de continuidad para un sistema abierto (ecuación de la conservación de la masa) 2

3. Flujo másico o caudal másico dV  dm v A dx 3

4. Flujo volumétrico o caudal volumétrico Unidades Caudal: Flujo másico: 4

5. La 1° ley de la termodinámica para un sistema abierto Primera Ley: Por que dt 0 Cálculo de Wey Q 5  dVe dx dme

6. 6 Reemplazando: Reemplazando: Por analogía:

7. 7 Reemplazando en:

8. 8 1° Ley de la termodinámica para un sistema abierto (ecuación general)

9. 9 Proceso de estado y flujo estable (EFE) Tanques Tuberías Calderas Válvulas Compresores Bombas Calentadores Intercambiadores de calor Turbinas Toberas Difusores e s NR

11. El sistema no se mueve con respecto a un marco coordenado

12. La intensidad con que el calor y el trabajo fluyen a través de la superficie de control permanece constante.

14. 12 La 1° ley de la termodinámica para un SAEFE Partimos de la ecuación general: Si SAEFE Para el caso de una entrada y una salida, será:

15. 13 Ecuación de continuidad:

16. 14 Ecuación de Bernoulli s Características: SAEFE Proceso cuasiequilibrio Proceso adiabático: Tomamos en cuenta: Sustancia en estado líquido (fluido incompresible) Pérdida de carga: Densidad constante Temperatura constante e NR

17. 15 Por la 1° ley para un SAEFE:

18. 16 Reemplazando:

19. 17 Ej. Una turbina de vapor recibe 1000 kg/h de fluido a una presión de 10 kgf/cm2 y 250°C. La expansión es adiabática y la presión de salida es 1,4 kgf/cm2 y calidad igual a 0,98. Si el rendimiento de la turbina se mejora en un 10% ¿cuál será su potencia?

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