La primera ley de la termodinámica se aplica en sistemas abiertos, donde se analizan diversos dispositivos y su funcionamiento respecto a la transferencia de energía. Uno de estos dispositivos es el difusor, que reduce la velocidad de un fluido y aumenta su presión estática.
Dispositivo para la reducción de la velocidad y el aumento de la presión estática de un fluido.
Tobera
Dispositivo que convierte la energía térmica en energía cinética.
Turbina
Dispositivo que genera potencia mecánica en rotación a partir de la energía de una corriente de fluido.
Ecuación general para sistema abierto
Q neto - W neto = ΔH + ΔEc + ΔEp
ΔQ= Calor
Q neto= ΣQ ent - ΣQ sal
ΔW neto= Trabajo
ΔW neto= ΣW sal - ΣW ent
ΔEp= Energía Potencial
ΔEp= mg (z sal - z ent)
ΔEc= Energía Cinética
ΔEc= 1/2 m (v sal² - v ent²)
ΔH= Entalpía
ΔH= m (h sal - h ent)
-
Transferencia
Pérdida
Generación
Salida
+
Alimentación
Entrada
Compresor
Los compresores son máquinas que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidos compresibles (gases y vapores) sobre los que operan, para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presión
Intercambiador de calor
Los intercambiadores de calor son dispositivos cuya función es transferir el calor de un fluido a otro de menor temperatura.
Caldera
Una caldera es un dispositivo que está diseñado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a través de una transferencia de energía (en forma de calor) en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado.
Bomba
Bombas de calor geotérmicas.
Obtienen el calor de la energía contenida en el subsuelo y lo transfieren.
Bombas de calor hidrónicas.
El agua se distribuye a través del edificio mediante un sistema de tuberías, calentando o enfriando.
Bombas de calor aerotérmicas.
Utilizan la aerotermia (energía contenida en el aire) para funcionar. Pueden ser del tipo aire-aire y aire-agua y proporcionan aire caliente o frío dependiendo de las necesidades de temperatura.
El objetivo es calentar el líquido refrigerante por compresión para obtener calor. Pasa por un compresor en el que aumenta su presión y su temperatura.
Transfiere calor del entorno natural, aire, agua o tierra, a un edificio o a aplicaciones industriales.
Válvulas de estrangulaiento
Caracteristicas:
Ec=0
Ep=0
W=0
Q=0
Ocasiona un descenso significativo en la presión
Son cualquier tipo de dispositivo de restricción de flujo
Cámara de mezcla
Es un equipo en el cual ingresan más de una corriente de fluido (gas ideal o vapor), que luego de mezclarse, salen bajo un mismo estado.