2.3.1 Energía y calor específicos – I
Objetivo
- Realizar de forma descriptiva el análisis de energía en un fluido
- Comprender el concepto de energía interna (energía flujo en reposo)
- Comprender el concepto de entalpía (energía flujo en movimiento)
Energía total
Es la suma de los diferentes tipos de energía de un sistema (abierto o cerrado) y sus unidades son el joule [J], kilo joule [kJ].
- Térmica (energía interna, energía microscopica, U)
- Cinética (movimiento respecto a un marco de referencia, EC)
- Potencial (elevación, campo gravitacional, EP)
- Eléctrica
- Mecánica
- Magnética
- Química
- Nuclear
\begin{equation} \label{eq:energia_total}
E_T = U + E_C + E_P
\end{equation}
Energía interna (Flujo en reposo)
Entalpia (Flujo en movimiento, energía)
- La entalpia (h) es: energía interna (u) + energía de flujo (trabajo de flujo) ($P/\rho$)
$$h = H/m = u + P/\rho $$
- Un sistema compresible simple carece de de efectos magnéticos, eléctricos, tensión superficial
\begin{equation} \label{eq:energia_sistema_compresible }
e_{t} = u + e_c + e_p
\end{equation}
- El fluido que entra y sale de un volumen de control (sistema abierto) cuenta con una forma adicional de energía: Energía de flujo ($P/\rho$)
$$e_{flujo} = P/\rho + u + e_c + e_p = h + e_c + e_p$$
$$e_{flujo} = h + V^2/2 + gz $$