TERMODINAMICA ๐ = ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐
๐๐๐๐๐ = ๐๐ผ๐ก
๐ = ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐๐ก๐๐๐๐๐๐
๐๐๐๐ = 2๐๐๐
๐ = ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐
๐๐ก๐๐. ๐ ๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐พฮ๐ด
๐ = 0 = ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐
๐๐๐๐๐ฃ = ๐๐(๐ง2 โ ๐ง1)
๐๐ ๐ = ๐๐ก๐ = ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐
1 1 ๐๐๐๐๐ = ๐๐ฃ22 โ ๐๐ฃ12 2 2
๐=
๐น ๐ด
๐ 2 (๐ฅ โ ๐ฅ12 ) 2 2
๐๐๐๐ ๐๐๐ก๐ =
๐๐๐๐ = ๐๐๐ก๐ + ๐๐โ ๐ธ๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ก๐๐๐๐๐ = ๐๐
๐
1 ๐ธ๐๐๐๐๐ก๐๐๐ = ๐๐ฃ 2 2
๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ = ๐๐
๐๐
๐ธ๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐ = ๐๐(โ2 โ โ1) = ๐๐โ
. ๐๐๐๐๐ = โ๐พ๐ด . ๐๐๐๐๐ฃ
๐ป = ๐ + ๐๐
๐๐ ๐๐ฅ
๐๐ฃ = ๐2 โ ๐1
= โ๐ด(๐๐ โ ๐๐) ๐๐ฃ = ๐(๐2 โ ๐1)
. ๐max ๐๐๐๐๐๐๐๐๐
= ๐๐ด๐
๐ = 5,67 โ 10โ8 . ๐๐๐๐๐ก
4
๐ ๐2 ๐พ 4
= ๐๐๐ด๐
๐2 ๐๐ = ๐๐
๐๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐ = โ(๐2 โ ๐1)
4
1๐ ๐ฟ๐๐ฆ = ฮ๐ = ๐ โ ๐
. ๐๐๐๐๐ = ๐๐๐ด(๐๐ 4 โ ๐๐๐๐4 )
๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐ = ๐(๐2 โ ๐1) ๐๐๐ ๐๐ก๐๐๐๐๐๐ = ๐๐๐๐ฟ๐ (
๐2 ) ๐1
๐2 ๐๐๐ ๐๐ก๐๐๐๐๐๐ = ๐๐๐๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐ = 0 ๐2๐2 โ ๐1๐1 ๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐ = 1โ๐
โ= ยฏ
๐ป=
๐ป ๐ ๐ป ๐
๐๐ = ๐(โ2 โ โ1) ๐2 ๐๐ = ๐๐
๐๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐ฅ=
๐๐ฃ ๐
๐ฃ โ ๐ฃ๐ (๐ฃ๐ โ ๐ฃ๐)
๐ฅ=
๐ฅ=
๐๐ฃ ๐๐ + ๐๐ฃ
๐=
๐ ๐ฃ
๐๐ = ๐ โ ๐๐ฃ ๐๐ฃ = ๐ฅ(๐)
โ = โ๐ + ๐ฅ(โ๐ โ โ๐) ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐
๐๐ =
๐ ฮ๐ป = ๐[๐(๐2 โ ๐1) + (๐22 โ ๐12 ) 2 ๐ 3 + (๐2 โ ๐13 ) 3 ๐ + (๐24 โ ๐14 )] 4 ยฏ
ฮ๐ป = ๐๐ถ๐(๐2 โ ๐1) ฮ๐ป = ๐๐ถ๐(๐2 โ ๐1)
๐ = ๐๐ + ๐ฅ(๐๐ โ ๐๐)
๐ง=
Capacidad calorรญfica para gases
ยฏ
ฮ๐ = ๐๐ถ๐ฃ (๐2 โ ๐1) ฮ๐ = ๐๐ถ๐ฃ(๐2 โ ๐1) Gases perfectos
๐ ๐๐
๐๐ โ ๐๐ฃ = ๐
๐ ๐ถ๐ = ๐ถ๐ฃ + ๐๐
๐ ๐๐ = ๐๐
ยฏ
ยฏ
ยฏ
ยฏ
๐ถ๐ = ๐ถ๐ฃ + ๐
Ecuaciรณn de Van der Walls
๐ถ๐ โ ๐ถ๐ฃ = ๐
๐=
๐
๐ ยฏ
โ
๐โ๐
๐ ยฏ
๐2
27๐
2 ๐๐ 2 ๐= 64๐๐ ๐=
๐=
๐=
๐
๐๐ 8๐๐
๐
๐๐ ๐ โ 2 ๐ฃโ๐ ๐ฃ 27๐
๐2 ๐๐ 2 64๐๐
๐=
๐
๐๐๐ 8๐๐
๐๐ โ ๐๐ฃ =
๐ฃ๐๐ฝ 2 ๐พ
Capacidades calorรญficas ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐ = โ๐๐๐ฃ(๐2 โ ๐1) ยฏ
๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐ = โ๐๐ถ๐ฃ (๐2 โ ๐1) Para gases ideales ๐2 ๐2ฮฅ = ๐1 ๐1ฮฅ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐ =
๐2๐2 โ ๐1๐1 1โ๐พ
๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐ =
๐๐
(๐2 โ ๐1) 1โ๐พ
Relaciรณn VT en procesos adiabรกticos ๐พโ1
๐2 ๐2
Coeficiente de operaciรณn 1
๐พโ1
= ๐1 ๐1
๐ถ๐๐๐ต๐ถ =
1โ
Relaciรณn PT en procesos adiabรกticos 1โ๐พ ๐พ ๐2
๐2
1โ๐พ ๐พ ๐1
โ ๐1
๐1 ( ๐2 = ๐1 ( ) ๐2
๐ถ๐๐๐
=
1 ๐๐ โ1 ๐๐
๐ถ๐๐๐
=
1 ๐๐ . โ1 ๐๐ .
๐ถ๐๐๐ต๐ถ =
1 ๐๐ . 1โ ๐๐ .
1โ๐พ ) ๐พ
๐พ
๐1 (1โ๐พ) ๐2 = ๐1 ( ) ๐2 ๐๐ก = ๐๐ถ๐ฃโ๐ ๐๐ก = ๐๐๐ถ๐ฃโ๐
๐๐ ๐๐
๐ถ๐๐๐ต๐ถ โ ๐ถ๐๐๐
= 1
๐ = ๐๐ถ๐(๐2 โ ๐1) ๐ฟ=
1 ๐ฃ
Ciclo de Carnot ๐ =1โ
๐ = ๐๐
๐(๐2 โ ๐1) ๐ > ๐๐ ๐๐ก = ๐ฃ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐
๐๐ ๐๐
๐๐ ๐๐ โ =0 ๐๐ ๐๐
๐ > ๐๐ ๐๐ก = ๐๐๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐
1
๐ถ๐๐๐ต๐ถ =
๐ = ๐๐ ๐๐ก = ๐๐๐๐ข๐๐๐๐ฃ๐๐๐๐๐ ๐๐ก๐ข๐๐๐๐
1โ
๐๐ ๐๐
Eficiencia tรฉrmica ๐ถ๐๐๐
=
๐๐ ๐ =1โ ๐๐ ๐=
1 ๐๐ โ1 ๐๐
๐. ๐๐ . Entropรญa
๐๐ . ๐ =1โ . ๐๐
2
ฮ๐ = โซ 1 ยฏ
๐=
๐ ๐
๐ฟ๐ ๐
๐ =
๐ ๐
Proceso politropico ยฏ
Entropรญa en proceso isotรฉrmico ฮ๐ =
ฮ๐ = ๐๐ถ๐๐ฟ๐ (
๐2 ๐2 ) โ ๐๐
๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐1
๐2 ๐2 ฮ๐ = ๐๐๐๐ฟ๐ ( ) โ ๐๐
๐๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐1
1๐2 ๐
Aplica para procesos politropicos, isotรฉrmicos o isobรกricos
Para gases reales ฮ๐ = ๐๐
๐ฟ๐ (
๐2 ) ๐1
๐2 ฮ๐ = ๐๐
๐๐๐ฟ๐ ( ) ๐1 Proceso isobรกrico
Cambio de fase a P y T cte. ฮ๐ =
ฮ๐๐๐ข๐ ๐๐๐ =
ยฏ ๐2 ฮ๐ = ๐๐ถ๐๐ฟ๐ ( ) ๐1
ฮ๐ = ๐๐๐๐ฟ๐ (
๐2 ) ๐1
ฮ๐๐ ๐๐ = โ
ฮ๐ป ๐
๐ฮโ๐๐ข๐ ๐๐๐ ๐๐๐ข๐ ๐๐๐
๐ฮโ๐๐ข๐ ๐๐๐ ๐๐๐ข๐ ๐๐๐
ฮ๐๐ฃ๐๐ =
Proceso isocorico
๐ฮโ๐ฃ๐๐ ๐๐๐
๐2 ฮ๐ = ๐๐ถ๐ฃ ๐ฟ๐ ( ) ๐1
ฮ๐๐๐๐๐ = โ
๐2 ฮ๐ = ๐๐๐ฃ๐ฟ๐ ( ) ๐1
ฮ๐๐ ๐ข๐ =
ยฏ
Proceso adiabรกtico ฮ๐ = ๐๐ก๐ Proceso politropico ยฏ
ฮ๐ = ๐๐ถ๐ฃ ๐ฟ๐ (
๐2 ๐2 ) + ๐๐
๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐1
๐2 ๐2 ฮ๐ = ๐๐๐ฃ๐ฟ๐ ( ) + ๐๐
๐๐ฟ๐ ( ) ๐1 ๐1 Aplica para procesos politropicos, isotรฉrmicos o isocoricos
๐ฮโ๐ฃ๐๐ ๐๐๐
๐ฮโ๐ ๐ข๐ ๐๐ ๐ข๐
ฮ๐๐ ๐ข๐. ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ = โ
๐ฮโ๐ ๐ข๐ ๐๐ ๐ข๐
Cambios de entropรญa ฮ๐ = ๐(๐ 2 โ ๐ 1) Mezcla liquido vapor con calidad ๐ = ๐ ๐ + ๐ฅ(๐ ๐ โ ๐ ๐) Mezcla de gases โ๐๐๐๐ง๐๐๐ = โ๐
๐(๐๐๐๐(๐๐) + ๐๐๐๐(๐๐))
โ
Desigualdad de Clausius โฎ
๐2 ๐= + ๐๐ + โ 2
๐ฟ๐ โค0 ๐
ห
ห
ห
ห
๐ โ ๐ + ฮฃ๐๐ ๐๐ โ ฮฃ๐๐๐๐ = ( ECUACION FUNDAMENTAL DE TERMODINAMICA ๐ โ ๐๐ โฅ ๐๐ + ๐ โ ๐๐ ๐ โ ๐๐ โฅ ๐๐ป โ ๐ โ ๐๐ Balance de masa ฮฃm๐๐๐ก๐๐๐๐ โ ฮฃm๐ ๐๐๐๐๐ = (ฮm)sistema
๐๐ ) ๐๐ก ๐ฃ๐๐๐ถ๐๐๐ก๐๐๐
ห ห ๐๐ ฮฃ๐๐ ๐๐ โ ฮฃ๐๐๐๐ = ( ) ๐๐ก ๐ฃ๐๐๐ถ๐๐๐ก๐๐๐ ห
ห
ห ห ๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐ + ฮฃ๐๐ ๐๐ โ โ ฮฃ๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐ ห ๐๐ + ๐๐๐๐ = ( ) ๐๐ก ๐ฃ๐๐๐ถ๐๐๐ก๐๐๐
Caudal mรกsico
Balance de energรญa
โ
ห
ฮฃE๐๐๐ก๐๐๐๐ โ ฮฃE๐ ๐๐๐๐๐ = (ฮU)sistema
๐ = ๐๐ ๐ด
๐ธ = ๐ธ๐ + ๐ธ๐ + ๐
๐ = ๐๐
ห
ห
ห
Balance de entropรญa
๐ ๐= ๐ฃ ห
ฮฃ๐๐๐๐ก๐๐๐๐ โ ฮฃ๐๐ ๐๐๐๐๐ + ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = (ฮ๐)๐ ๐๐ ๐ก๐๐๐
ห
๐=
๐ ๐ก
Balance en sistemas aislados Caudal volumรฉtrico ฮ๐ = 0; ฮ๐ธ = 0; ฮ๐ = ๐๐๐๐ ห
Balance en sistemas cerrados
โ
๐ = ๐๐ด ห
ฮฃm๐๐๐ก๐๐๐๐ โ ฮฃm๐ ๐๐๐๐๐ = (ฮm)sistema
๐=
๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐ โ + ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐ = (ฮ๐๐ ๐๐ ๐ก๐๐๐)
๐
๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = (ฮ๐)๐ ๐๐ ๐ก๐๐๐ โ +
๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐
๐๐ ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐
Balance en sistemas abiertos (Vol de control)
๐ ๐ก
ห
ห
=๐
๐ Proceso de flujo estable Cuando las propiedades del volumen de control no cambian ห
๐=
๐ ห
๐
ห
;๐ค =
๐ ห
๐
ห
ห
ห
ห
๐1 = ๐2 = ๐ ห
ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐ฮ๐
ห
๐ โ ๐ = ๐(ฮ๐๐ + ฮ๐๐ + ฮโ) ๐ โ ๐ค = ฮ๐๐ + ฮ๐๐ + ฮโ ห
๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐ + ๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐
๐๐๐๐ = ๐(๐2 โ ๐1) โ
Proceso de flujo estable 1. Ventiladores ห
ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ๐ = 0 ห
Compresores
๐ ๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ห
ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = โ๐ฮโ ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐ฮ๐
ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ๐ = 0 ห
๐ ๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = โ๐ฮโ ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐ฮ๐
Bombas ห
ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ๐ = 0 ห
๐ ๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐ ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = โ๐ฮโ
Turbinas ห
ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ๐ = 0
Difusores ห
ห
ห
๐ = 0; ๐ = 0; ฮ๐๐ = 0
๐ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐ ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ฮ๐๐ = โฮโ
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = โ๐ฮโ ห
ห
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐ฮ๐
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ห
๐(๐2 โ ๐1)
3. Cรกmara de mezclas ห
ห
๐ = 0; ๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0 ห
ห
ห
๐1โ1 + ๐2โ2 = ๐3โ3 2. Toberas ห
ห
ห
ห
๐1 + ๐2 = ๐3
ห
๐ = 0; ๐ = 0; ฮ๐๐ = 0 ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ฮ๐๐ = โฮโ
ห
ห
ห
๐1๐1 + ๐2๐2 + ๐๐๐๐ = ๐3๐3
ห
๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ห
๐(๐2 โ ๐1)
4. Intercambiadores de calor ห
ห
๐ = 0; ๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0 ห
ห
โ๐๐ด(ฮโ๐ด) = ๐๐ต(ฮโ๐ต) ห
ห
ห
๐๐๐๐ = ๐๐ตฮ๐๐ต + ๐๐ดฮ๐๐ด
5. Vรกlvulas de estrangulamiento ห
ห
๐ = 0; ๐ = 0; ฮ๐๐ = 0; ฮ๐๐ = 0 ฮโ = 0; โ2 = โ1 ห
ห
๐๐๐๐ = ๐(ฮ๐)
6. Tuberรญas ห
ห
ห
๐ โ ๐ = ๐(ฮ๐๐ + ฮ๐๐ + ฮโ)