CAPÍTULO 4 La primera ley de la termodinámica. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir.

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1 CAPÍTULO 4 La primera ley de la termodinámica

2 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-1 FIGURA 4–7 El cambio de energía de un sistema durante un proceso es igual al trabajo neto y a la transferencia de calor entre el sistema y su ambiente.

3 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 4-22 En condiciones de flujo estable, la masa y el contenido de energía de un volumen de control permanecen constantes. 4-2 Volumen de control m VC = constante E VC = constante Masa entrante Masa saliente

4 FIGURA 4-28 A velocidades muy altas, aun los cambios pequeños que experimente pueden causar cambios significativos en la energía cinética del fluido. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-3 ec

5 FIGURA 4-30 Se diseña la forma de las toberas y difusoras de modo que produzcan grandes cambios en la velocidad del fluido y, por tanto, en su energía cinética. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-4 Tobera Difusora

6 FIGURA 4-35 Las válvulas de estrangulamiento son dispositivos que ocasionan grandes caídas en la presión del fluido. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-5 a) Una válvula ajustable b) Un obturador poroso c) Un tubo capilar

7 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-6 FIGURA 4-37 En un proceso de estrangulamiento, la entalpía (energía de flujo + energía interna) de un fluido permanece constante. Pero las energías interna y de flujo pueden convertirse la una en la otra. Válvula de estrangulamiento

8 FIGURA 4-42 La transferencia de calor asociada con un intercambiador de calor puede ser cero o no, en función de cómo se seleccione el sistema Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-7 Fluido B Frontera del VC Fluido B Fluido A Calor a) Sistema: intercambiador de calor completo (Q VC = 0) b) Sistema: fluido A (Q VC  0)

9 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-8 FIGURA 4-46 El flujo en un tubo o ducto puede involucrar a más de una forma de trabajo simultáneamente. Volumen de control

10 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-9 FIGURA 4-53 Esquema para el Ejemplo 4- 17. Vapor Émbolo imaginario ( constante ) a) Flujo de vapor hacia el interior de un tanque vacío b) La equivalencia del sistema cerrado

11 FIGURA 4-59 Curva típica de la congelación de comida. Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. 4-10 Temperatura Tiempo Inicio del congelamiento Final del congelamiento Congelamiento Enfriamiento (sobre la congelación) Enfriamiento (debajo de la congelación)