Termodinámica para Ingeniería

Departamento de Metal-Mecánica del Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez

Balance de energía para procesos de flujo no estable

González Díaz Joaquín Armando
Hernández Hernández José Antonio
Rafael de Jesús Aquino Rodríguez Ingeniería Mecánica, 5º semestre, núm. de control 09270169, ITTG, México. E-mail.tatu_remate_99@hotmail.com Ingeniería Mecánica, 7º semestre, núm. de control 08270169, ITTG, México. E-mail.johanher08_k@hotmail.com
Ingeniería Mecánica, 8º semestre, núm. de control 07270439, ITTG, México. E-mail. r.aquino87@hotmail.com

Resumen

Durante un proceso de flujo estable no ocurren cambios dentro del volumen de control por ello no es necesario preocuparse de lo que pasa dentro …ver más…

Se abre la válvula y se permite que el vapor fluya de manera lenta al recipiente hasta que la presión alcanza 1 MPa, punto en el que se cierra la válvula. Determine la temperatura final del recipiente.

Análisis: se observa que este en un proceso de flujo no estable, ya que los cambios ocurren dentro del volumen del control. Al inicio se evacua el volumen de control así que m1 =0 también se observa que para el flujo de masa hay una entrada y ninguna salida.

Balance de masa

0

mi = m2 – m1 = m2

Balance de energía

mentrada – msalida = Δmsistema

mi hi=m2 u2

de la combinación de los balances de masa y energía se obtiene:

u2 = hi

es decir, la energía interna final del vapor de agua en el recipiente es igual a la entalpia de vapor que entra al recipiente. La entalpia del vapor en el estado de entrada es:

p1= 1 MPa

hi = 3056.6 kJ/kg tabla(A 6)

Ti=300°C

Que es igual a u2 como se conocen dos propiedades en el estado final, este se encuentra en el estado especificado y su temperatura se determina de la misma tabla como

P2 = 1 MPa

T2 = 456.1 °C

U2 = 3051.6 kJ/kg

Resultados y conclusiones

En términos generales es difícil analizar el proceso general