Taller de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA PARA SISTEMAS ABIERTOS En t = 0 : en t = dt : I ) Balance de masa (dm)sist = dmentrada – dmsalida = dme – dms dm e dm s dm e m s m = dt dt dt sist si el sistema opera bajo régimen permanente o estacionario (no hay acumulación) dm =0 dt sist e m s m m II ) Balance de energía ET = energía termodinámica del sistema. eT = energía termodinámica específica del sistema. eT = ET ; m ET = m eT ET entra ET sale = ET final ET inicial ( ET entra con la masa + ET entra sin la masa ) ( ET sale con la masa + ET sale sin la masa ) = ET final ET inicial ET entra con la masa ET sale con la masa + ET entra sin la masa ET sale sin la masa = ET final ET inicial Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A. Taller de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo. dme (eTe) – dms (eTs) + {Q} + {W}= dET dme (eTe) – dms (eTs) + {Q} + {W}flujo + {W}otros = dET dme (eTe) – dms (eTs) + Wflujo ent. – Wflujo sal. + {Q} + {W}otros= dET Wflujo = PdV = P (dm) v = P v dm ET = U + Ec + Ep = U + ½ m v2 + m g z eT = u + ½ v2 + g z = ½ v2 + g z + u dme (½ v12 + gz1 + u1) – dms (½ v 22 + gz2 + u2) + P1 v1 dme – P2 v2 dms + {Q} + {W}= dET dme (½ v12 + gz1 + u1 + P1 v1) – dms (½ v 22 + gz2 + u2 + P2 v2) + {Q} + {W}= dET me (½ v12 + gz1 + u1 + P1 v1) – ms (½ v 22 + gz2 + u2 + P2 v2) + {Q} + {W}= ET final – ET inicial h1 = u1 + P1 v1 ; h2 = u2 + P2v2 ; h = entalpia específica me (½ v12 + gz1 + h1) – ms (½ v 22 + gz2 + h2) + {Q} + {W}= ET final – ET inicial si me = ms = m (no hay acumulación de masa, régimen permanente o estacionario) m [ ½ ( v12 – v 22 ) + g (z1 – z2) + (h1 – h2) ] + {Q} + {W}= ET final – ET inicial si ET = cte. ; ET final – ET inicial = 0 (los valores de las propiedades del sistema no cambian con el tiempo, estado estacionario) m [ ½ ( v12 – v 22 ) + g (z1 – z2) + (h1 – h2) ] + {Q} + {W}= 0 {Q} + {W}= – m [ ½ ( v12 – v 22 ) + g (z1 – z2) + (h1 – h2) ] {Q} + {W}= m [ ½ ( v 22 – v12 ) + g (z2 – z1) + (h2 – h1) ] o bien } + {W }= m [ ½ ( v 22 – v12 ) + g (z2 – z1) + (h2 – h1) ] {Q Gámez Leal R., Jaramillo Morales G. A.