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CONCEPTOS
BÁSICOS
RODRIGO CÁCERES
PROCESOS INDUSTRIALES 1-2015
Rodrigo Cáceres - Procesos industriales
SISTEMA Y VOLUMEN
• Sistema: Cantidad de masa o
región en el espacio que es objeto
de estudio
• Sistema cerrado: Masa de
control
• Sistema abierto: Volumen de
control
• Entorno: Aquello que rodea al
sistema
• Frontera: Superficie (real o
imaginaria) que separa a un
sistema de su entorno
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PROPIEDADES
Característica macroscópica de un sistema como masa, volumen,
energía, presión y temperatura. Son valores instantáneos.
• Propiedades intensivas: No dependen de la masa
• Ej: Temperatura, Presión
• Propiedades extensivas: Dependen del tamaño del sistema
• Ej: Volúmen, energía interna, entalpía
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ESTADO
• Condición de un sistema descrito
por sus unidades
• Estado estacionario: No hay
cambio en las propiedades del
sistema con el tiempo
• Estado de Equilibrio: Balance a lo
largo de todo el sistema:
•
•
•
•
Mecánico
Térmico
De Fases
Químico
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LEY 0 DE LA
TERMODINÁMICA
“Si dos cuerpos están en equilibrio
térmico con un tercer cuerpo,
también están en equilibrio térmico
entre ellos”
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ENERGÍA
•
Diversas formas:
•
• Térmica
• Mecánica
• Cinética
• Potencial
• Eléctrica
Dos grandes grupos
•
•
Macroscópicas: Relación del
sistema con una referencia
externa (Cinética, potencial)
Microscópicas: Estructura y
actividad molecular. Se agrupan
en la energía interna.
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ENERGÍA INTERNA (U)
• Está compuesta por:
•
•
•
•
Energía latente: Asociado a la fase del sistema
Energía sensible: Asociada a la cinética de las partículas
Energía química: Asociada a lazos atómicos en moléculas
Energía nuclear: Asociada a lazos en el núcleo atómico.
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 + 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝐶𝑖𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑎 + 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑚𝑣 2
𝐸 = 𝑈 + 𝐾𝐸 + 𝑃𝐸 = 𝑈 +
+ 𝑚𝑔𝑧
2
𝑣2
𝑒 = 𝑢 + 𝑘𝑒 + 𝑝𝑒 = 𝑢 +
+ 𝑔𝑧
2
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TRANSFERENCIA DE
ENERGÍA
• Transferencia de Calor
A través de
una frontera!!
• Trabajo
• Masa
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Sistema abierto
TRANSFERENCIA DE
CALOR
• Tres grandes tipos
• Conducción
∆𝑇
𝑄 = −𝑘𝐴
𝑥
• Convección
𝑄 = ℎ𝐴(𝑇𝑠 − 𝑇𝑖𝑛𝑓 )
• Radiación
𝑄 = 𝜎𝐴𝑇 4
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INTERPOLACIÓN
LINEAL
• Considere los puntos (10,45) y (20,57) de una recta.
Encuentre por medio de interpolación lineal los valores
correspondientes a a) x=13; b) x=16; c) x=22
• En la siguiente tabla se recogen las presiones de vapor de
agua en función de la temperatura. Calcule la presión del
vapor de agua a 20°C.
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EJERCICIOS
• Complete la siguiente tabla interpolando las veces que sea
necesario
Presión (kPa)
Temperatura (°C)
10
45.81
53.97
20
60.06
30
75
91.76
70
125
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