Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 1.

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1 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 1 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa SISTEMAS ABIERTOS ANÁLISIS-1 Conservación de la masa

2 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 2 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa ¿Qué son los sistemas abiertos? Sistema

3 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 3 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Flujo másico estable e inestable en un volumen de control...

4 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 4 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Situación inestable: dm C.V. /dt >0 Flujo másico hacia la superficie de control, kg/s Entra masa al sistema, m(t) Superficie de control Volumen de Volumen de control control

5 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 5 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Situación estable: dm C.V. /dt =0 Flujomásicohaciaafuera Flujomásico Superficie de control Volumen de control

6 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 6 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Situación inestable: dm C.V. /dt >0 Flujomásicohaciaafuera Flujomásico Superficie de control Volumen de control

7 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 7 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Formulación conjunta...

8 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 8 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Formulación conjunta

9 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 9 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Formulación conjunta generalizada Ambiente Volumen de control 1 2 3 4 5 6 7

10 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 10 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa El principio general de balance para el sistema agrupado: ecuación de tasa de cambio Tasa de cambio de la masa en el sistema = Tasa de todos los flujos másicos hacia dentro Tasa de todos los flujos másicos hacia fuera – Tasa neta de creación de masa +

11 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 11 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa i m 1 i Tasa de cambio másico en el volumen de control = Tasa de todos los flujos másicos hacia dentro =   N dentro, 

12 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 12 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Tasa de todos los flujos másicos hacia fuera = M i i m 1,   fuera  Tasa neta de creación de masa =

13 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 13 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Forma conjunta general...

14 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 14 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa m       fueradentro m 0 Forma conjunta de estado estable

15 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 15 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Formulación integral...

16 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 16 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Campo general de flujo Sistema abierto o volumen de control Flujo del fluido Superficie de control

17 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 17 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Flujo másico a través de un elemento de área dA CS n Superficie de control V V (Velocidad del fluido)

18 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 18 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Flujo másico en la dirección de la normal hacia afuera, n dA CS El cilindro arriba de dA es desplazado por V n por unidad de tiempo.

19 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 19 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Masa dentro de la superficie de control = Propiedad de interés =  (Kg/m 3 ).

20 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 20 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Masa dentro de la superficie de control = Tasa de cambio de la masa dentro de la superficie de control =

21 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 21 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Tasa neta de flujo másico a través de la superficie de control. =

22 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 22 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Forma integral de conservación de la masa Tasa de cambio de la propiedad  en la C.V. Tasa de flujo de la propiedad  a través de la C. S. Generación de  en la C.V.

23 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 23 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Comparación (  = 0) 1,, i m j  m    M fuera j N dentro i dt dm 1 

24 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 24 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Velocidades promedio...

25 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 25 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Flujo másico Velocidad promedio o velocidad promedio de la masa

26 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 26 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Flujo másico

27 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 3. Transparencia 27 Sistemas abiertos. Análisis-1. Conservación de la masa Conceptos y términos clave Propiedad convectiva Principio general del balance Flujo másico Velocidad promedio de la masa