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FUNDAMENTOS DE
BALANCES DE ENERGÍA
Principio de Conservación de la Energía

Contenido

Ley de Conservación de la Energía

Formas que puede tomar de energía.
Transformaciones Energéticas.

Concepto y Fundamento de los Balance de Energía

Aplicaciones de Balances de Energía

Balances de Energía en Sistemas Abiertos

Balances de Energía en Sistemas Cerrados

Aplicaciones Concretas.

Balance Entálpico.

Balance de Energía Mecánica.

Procedimiento de Cálculo.

LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La energía ni se crea ni se destruye, sólo se
transforma.
(1
a
Ley de la Termodinámica)

ENERGÍA

Definiciones:

Capacidad para producir trabajo.

Puede adoptar distintas formas convertibles directa o
indirectamente unas en otras: Radiación electromagnética,
Energía Potencial, Energía Eléctrica, Energía Química (de
enlace), Energía Cinética, Calor .
Magnitudes
y
Unidades
-
Cantidad absoluta: Energía , J, cal, kcal, kJ
-
Caudal: Energía/tiempo , J/s (W)
-
Flujo: Energía/(tiempo.superficies) , W/m
2
-
Específica: Energía/masa , J/kg

Primer Principio de la Termodinámica:
* Basado en las observaciones de Thompson y Sir
Humphry Davy: El trabajo puede ser transformado en
calor por fricción.
* (1840) Joule establece la equivalencia entre trabajo y
calor 4,18 kJ <> 1 kcal.
* El primer principio según por el cual la energía ni se
crea ni se destruye se propone en base a estas
experiencias, formulándose matemáticamente como:
0  
 
c c
dW dQ

Primer Principio de la Termodinámica:
* La propiedad termodinámica que deriva del primer
principo de conservación recibe el nombre de ENERGÍA
INTERNA (U).
* Se define la energía interna de un sistema en función de
la diferencia entre el calor y el trabajo que entra o sale del
sistema.
0  
 
c c
dW dQ
dW dQ dU  
W Q U U U     
1 2

FORMAS DE LA ENERGÍA

Trabajo mecánico (W): Producto del desplazamiento (x) por
la componente de la fuerza que actua en la dirección del
desplazamiento (Fx).

Energía Potencial (E
p
): Capacidad de producir trabajo que
posee un sistema en virtud de su posición respecto a un plano
de referencia.

Energía Cinética (E
c
): Capacidad de producir trabajo que
posee un cuerpo en función de su movimiento.

Calor (Q): Energía en transito de un cuerpo que se haya a
una temperatura hacia otro que está a menor temperatura con
el fin de igualar ambas.

FORMAS DE LA ENERGÍA

Energía Interna (U): Variable termodinámica (Función de
estado) indicativa del estado energético de las moléculas
constitutivas de la materia. Su valor se fija respecto a una
referencia.