ENERGA

Ing. Vctor Calla Delgado

Trmica

Mecnica

Elctrica

Magntica

Qumica

Nuclear

ENERGA:

Capacidad para producir trabajo:

MACROSCPICAS

Energa Externa.

Son las que posee un sistema como un todo en relacin con cierto marco de referencia exterior

Se originan por la posicin y movimiento de un sistema.

Energa potencial y energa cintica.

FORMAS DE ENERGA:

MICROSCPICAS

Energa Interna (U).

Grado de actividad molecular: energa cintica y potencial.

Independiente de los marcos de referencia externos.

FORMAS DE ENERGA:

Energa de flujo (Em)

Energa Cintica (Ek)

Energa Potencial (Ep)

Se puede convertir

completamente en

trabajo.

V.p

2

2vm

hgm

ENERGA MECNICA:

ENERGA MECNICA:

Por lo tanto:

Por unidad de masa:

Por unidad de tiempo:

donde es el flujo msico:

h.g.mv.mV.pEmec 2

2

1

h.gvp

emec

2

2

1

h.gvp

me.mE mecmec2

2

1

m promt v.A.V.m

Energa que se transfiere entre dos sistemas, por diferencia de temperaturas.

Energa en transicin.

Convencin de signos: Calor que Entra al sistema es POSITIVO. Calor que Sale del sistema es NEGATIVO.

CALOR (Q):

Depsito de calor: atmsfera, ocano, horno, etc. Proceso adiabtico: Q =0. Unidad SI: joule (J); unidad inglesa: BTU. Otra unidad: calora (cal). 1cal = 4,1868 J (equiv. Mecnico) 1BTU = 1055 J 1BTU = 252,16 cal Calor por unidad de masa:

Tasa de transferencia de calor: Formas de transferencia: Conduccin Conveccin Radiacin

CALOR (Q):

kg/Jm

Qq

s/JQ

Interaccin de energa que ocurre entre un sistema y sus alrededores.

Unidad SI: joule (J) o kilojoule (kJ).

TRABAJO (W):

Convencin de signos: Trabajo positivo y trabajo negativo:

TRABAJO (W):

ds.FW

TRABAJO MECNICO (W):

Trabajo de Aceleracin

Trabajo Gravitatorio

EJEMPLO

EJEMPLO

TRABAJO DE FLECHA:

Producido por un eje en

rotacin.

.W

nW

flecha

flecha 2

TRABAJO MECNICO (W):

TRABAJO DE UN RESORTE:

En funcin del

desplazamiento.

21222

1xxkWresorte

TRABAJO MECNICO (W):

Trabajo para mover una carga elctrica dentro de un campo elctrico

I.W

dQ.W

elctrico

elctrico

TRABAJO ELCTRICO:

EJEMPLO

EJEMPLO

EJEMPLO

EJEMPLO

Expansin o compresin de un gas en un dispositivo de

cilindro mbolo.

Llamado tambin trabajo p dV.

Trabajo positivo: trabajo producido por el sistema

(expansin).

Trabajo negativo: trabajo es hecho sobre el sistema

(compresin).

TRABAJO DE PROCESOS CUASIESTTICOS:

Para un proceso cuasiesttico:

En un diagrama p V: rea total bajo la curva equivalente al

trabajo.

21

dVpW

TRABAJO DE FRONTERA MVIL:

Para un proceso a volumen constante (isomtrico):

W = 0

Para un proceso a presin constante (isobrico):

Para un proceso a temperatura constante

(isotrmico):

)VV(pW 12

1

2

V

VlnCW

TRABAJO DE FRONTERA MVIL:

Se rigen por la ecuacin:

p . V n = C

El trabajo se determina por:

C = p1V1n = p2V2

n

1 < n < 5/3.

n

VpVpW

11122

n

)TT(RmW

112

TRABAJO PARA PROCESOS POLITRPICOS:

Formado por una serie de procesos termodinmicos de

tal manera que el sistema

regresa a su estado inicial.

La variacin de las magnitudes termodinmicas

propias del sistema es nula;

excepto el calor y el trabajo.

TRABAJO EN UN CICLO TERMODINMICO:

Considerando a cada uno de los procesos que conforman el

ciclo como cuasiestticos, el

trabajo neto est dado por :

Ciclo en sentido horario: trabajo neto positivo.

Ciclo en sentido anti horario: trabajo neto negativo.

41342312 WWWWW

dVpW

neto

neto

TRABAJO EN UN CICLO TERMODINMICO:

EJEMPLO

EJEMPLO