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• Luis Fernando Romeo

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c 1. Escriba la ecuación de la Primera Ley de la Termodinámica para sistemas abiertos y explique cada uno de sus términos. Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, así como interacciones de trabajo y calor con sus alrededores, también puede realizar trabajo de frontera. La ecuación general para un sistema abierto en un intervalo de tiempo es:

O igualmente; Q + W + ™ minșin í ™ moutșout = ǻUsistema, in out donde; in representa todas las entradas de masa al sistema. out representa todas las salidas de masa desde el sistema. ș es la energía por unidad de masa del flujo y comprende la entalpía, energía potencial y energía cinética: 2. Escriba la ecuación de continuidad y diga sus unidades en el SI. Ecuación de la continuidad

Consideremos una porción de fluido en color amarillo en la figura, el instante inicial t y en el instante t+Dt. En un intervalo de tiempo Dt la sección S1 que limita a la porción de fluido en la tubería inferior se mueve hacia la derecha Dx1=v1Dt. La masa de fluido desplazada hacia la derecha es Dm1=r·S1Dx1=rS1v1Dt. Análogamente, la sección S2 que limita a la porción de fluido considerada en la tubería superior se mueve hacia la derecha Dx2=v2Dt. en el intervalo de tiempo Dt. La masa de fluido desplazada es Dm2=r S2v2 Dt. Debido a que el flujo es estacionario

la masa que atraviesa la sección S1 en el tiempo Dt, tiene que ser igual a la masa que atraviesa la sección S2 en el mismo intervalo de tiempo. Luego v1S1=v2S2 Esta relación se denomina ecuación de continuidad. En la figura, el radio del primer tramo de la tubería es el doble que la del segundo tramo, luego la velocidad del fluido en el segundo tramo es cuatro veces mayor que en el primero. La ecuación de continuidad se escribe v1S1=v2S2 Que nos dice que la velocidad del fluido en el tramo de la tubería que tiene menor sección es mayor que la velocidad del fluido en el tramo que tiene mayor sección. Si S1>S2, se concluye que v1