Termodinamica - En Equipos

8/9/2019 Termodinamica - En Equipos

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APLICACIN DE LA TERMODINAMICA EN EQUIPOS

Facultad De Ingeniera QumicaPgina 1


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Este trabajo es dedicado como muestra de nuestra gratituda nuestro docente que da a da contribuye a nuestraformacin profesional



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Revisar los conocimientos termodinmicos tericos y aplicarlos a laevaluacin de propiedades de sistemas mono componentes, relacionados con

la generacin de potencia, a travs del uso de diagramas, tablas, relacionesmatemticas y programas de informacin termodinmica, as como lasherramientas basadas en los balances de energa, de entropa y de energamecnica.

Conocer las limitaciones presentes en los procesos termodinmicos y laseficiencias de los ciclos termodinmicos para maquinas trmicas, en funcin dela sustancia de trabajo.



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si dos sistemas distintos estn en equilibrio termodinmico con un tercero,tambin tienen que estar en equilibrio entre s.

Si uno de estos sistemas se pone en contacto con un entorno infinito situado auna determinada temperatura, el sistema acabar alcanzando el equilibriotermodinmico con su entorno, es decir, llegar a tener la misma temperaturaque ste. (El llamado entorno infinito es una abstraccin matemtica

denominada depsito trmico; en realidad basta con que el entorno seagrande en relacin con el sistema estudiado).

Se

postula a partir del siguiente hecho experimental:

En un sistema cerrado adiabtico que evoluciona de un estado inicial A a otro

estado final B, el trabajo realizado no depende ni del tipo de trabajo ni delproceso seguido.Este enunciado supone formalmente definido el concepto de trabajotermodinmico, y sabido que los sistemas termodinmicos slo puedeninteraccionar de tres formas diferentes (interaccin material, interaccin enforma de trabajo e interaccin trmica). En general, el trabajo es una magnitudfsica que no es una variable de estado del sistema, dado que depende delproceso seguido por dicho sistema. Este hecho experimental, por el contrario,muestra que para los sistemas cerrados adiabticos, el trabajo no va adepender del proceso, sino tan solo de los estados inicial y final. Enconsecuencia, podr ser identificado con la variacin de una nueva variable de

estado de dichos sistemas, definida como Energa.

Se define entonces la Energa, ,como una variable de estado cuya variacinen un proceso adiabtico es el trabajo intercambiado por el sistema con suentorno:

Cuando el sistema cerrado evoluciona del estado inicial A al estado final B peropor un proceso no adiabtico, la variacin de la Energa debe ser la misma, sinembargo, ahora, el trabajo intercambiado ser diferente del trabajo adiabtico

anterior. La diferencia entre ambos trabajos debe haberse realizado por medio



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de interaccin trmica. Se define entonces la cantidad de energa trmicaintercambiada Q (calor) como:

Esta definicin suele identificarse con la ley de la conservacin de la energa y,a su vez, identifica el calorcomo una transferencia de energa. Es por ello quela ley de la conservacin de la energa se utilice, fundamentalmente porsimplicidad, como uno de los enunciados de la primera ley de latermodinmica:

La variacin de energa de un sistema termodinmico cerrado es igual a ladiferencia entre la cantidad de calory la cantidad de trabajo intercambiados porel sistema con sus alrededores.En su forma matemtica ms sencilla se puede escribir para cualquier sistemacerrado:

Donde:

es la variacin de energa del sistema,

es el calor intercambiado por el sistema, yes el trabajo intercambiado por el sistema a sus alrededores.

Podemos definir la primera ley diciendo: todo sistema termodinmico en unestado de equilibrio, tiene una variable de estado llamada energa interna U

cuyo cambio dU en un proceso diferencial est dado por la ecuacin antesescrita.

La primera ley de la termodinmica se aplica a todo proceso de la naturalezaque parte de un estado de equilibrio y termina en otro. Un sistema esta enestado de equilibrio cuando podemos describirlo por medio de un grupoapropiado de parmetros constantes del sistema como presin ,el volumen,temperatura, campo magntico y otros. La primera ley sigue verificndose silos estados por los que pasa el sistema de un estado inicial (equilibrio), a suestado final (equilibrio), no son ellos mismos estados de equilibrio. Por ejemplopodemos aplicar la ley de la termodinmica a la explosin de un cohete en untambor de acero cerrado.

La primera ley establece que la energa se conserva, sin embargo, cuando uncuerpo caliente y otro fro se ponen en contacto no ocurre que el primero sepone ms caliente y el segundo ms fro. Si bien no estamos violando laprimera ley, esta no restringe nuestra capacidad de convertir trabajo en calor ocalor en trabajo, especifica nicamente que la energa debe conservarsedurante el proceso. La realidad es que, aunque podamos convertir unapequea cantidad de trabajo en calor, no se ha podido hallar un procedimientoque convierta por completo una cantidad dada de calor en trabajo. La segunda

ley de la termodinmica se ocupa de este problema y aunque su contenido

http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo_(f%C3%ADsica)


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pueda parecer esotrico o abstracto, su aplicacin ha demostrado serextremadamente prctico.

Procesos reversible e irreversibles: Consideremos un sistema tpico enequilibrio termodinmico: una masa m de gas real encerrado en un dispositivocilndrico (cuyas paredes laterales son aislantes trmicos mientras que el pisoes conductor) y un mbolo que mantiene un volumen V, dentro del cual el gasse encuentra a una presin p y una temperatura T, los que se mantienenconstantes con el tiempo. En la base del cilindro tenemos una fuente de calorpara mantener la temperatura.

Podemos variar de muchas maneras a otro estado de equilibrio en el cual latemperatura T sea la misma pero su volumen se reduzca a la mitad.Analicemos dos casos extremos.

I. Hacemos bajar el mbolo muy rpidamente y se espera que se establezca el

equilibrio. Durante el proceso el gas es turbulento y su presin y temperaturano estn bien definidas. Los estados intermedios en el cual se desarrolla elproceso no son de equilibrio. El proceso se denomina irreversible.

II. Si hacemos bajar el mbolo muy lentamente (despreciando a la friccin), latemperatura vara muy poco mientras que las otras variables termodinmicasestarn bien definidas a medida que vayan cambiando. Los cambios serninfinitesimales de manera que pueda invertirse la trayectoria mediante uncambio diferencial en su medio ambiente. Este proceso se denominareversible.

Este caso no es solamente reversible sino tambin isotrmico ya quesuponemos una variacin infinitesimal (dT ).

Tambin podramos reducir el volumen adiabticamente sacando al cilindro dela fuente de calor. Este proceso tambin puede ser reversible o irreversibledependiendo de la manera en que movamos al mbolo. Pero U y T no sern los mismos para los procesos adiabticos reversibles que para losirreversibles.

APLICACIONES DE LA PRIMERA LEY

Sistemas cerrados:

Un sistema cerrado es uno que no tiene intercambio de masa con el resto deluniverso termodinmico. Tambin es conocido como masa de control.

El sistema cerrado puede tener interacciones de trabajo y calor con susalrededores, as como puede realizartrabajo a travs de su frontera.

La ecuacin general para un sistema cerrado (despreciando energa cintica ypotencial y teniendo en cuenta el criterio de signos termodinmico) es:

http://es.wikipedia.org/wiki/Masa_de_controlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Criterio_de_signos_termodin%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Masa_de_controlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Criterio_de_signos_termodin%C3%A1mico


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Donde Q es la cantidad total de transferencia de calor hacia o desde elsistema, W es el trabajo total e incluye trabajo elctrico, mecnico y de frontera;y U es la energa interna del sistema.

Sistemas abiertos

Un sistema abierto es aquel que tiene entrada y/o salida de masa, as comointeracciones de trabajo y calor con sus alrededores, tambin puede realizartrabajo de frontera.

La ecuacin general para un sistema abierto en un intervalo de tiempo es:

O igualmente:

Q + W + minin moutout = Usistema

in out

Donde:

in representa todas las entradas de masa al sistema.

out representa todas las salidas de masa desde el sistema. es la energa por unidad de masa del flujo y comprende la entalpa, energapotencial y energa cintica:

La energa del sistema es:

La variacin de energa del sistema en el intervalo de tiempoconsiderado (entre t0 y t) es:

Sistemas abiertos en estado estacionario

El balance de energa se simplifica considerablemente para sistemas enestado estacionario (tambin conocido como estado estable). En estadoestacionario se tiene Esistema = 0, por lo que el balance de energa queda:

http://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa


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Sistema Aislado

Es aquel sistema en el cual no hay intercambio ni de masa ni de energacon el exterior.

La segunda ley nos dice que muchos procesos son irreversibles. Por ejemplo,el enunciado de Clausius especficamente elimina una inversin simple delproceso de transmisin de calor de un cuerpo caliente, a un cuerpo fro.Algunos procesos, no slo no pueden regresarse por s mismos, sino quetampoco ninguna combinacin de procesos pueden anular el efecto de un

proceso irreversible, sin provocar otro cambio correspondiente en otra parte.



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Una Tobera es un dispositivo especialmente diseado para aumentar la energa

cintica de un fluido de alta presin. El aumento de velocidad que sufre el fluido en su

recorrido a lo largo de la tobera es acompaado por una disminucin de su presin y

temperatura, al conservarse la energa.Convierte la energa potencial de un fluido (en

forma trmica y de presin) en energa cintica. Como tal, es utilizado en

turbomquinas y otras mquinas, como eyectores, en que se pretende acelerar un

fluido para la aplicacin de que se trate.

Una tobera de rociada o boquilla pulverizadora es un dispositivo empleado para

dividir un liquido en gotitas. Las aplicaciones de estas toberas son numerosas y

variadas, y en consecuencia, se emplea un gran nmero de modelos.

Todas las toberas de rociada pueden clasificarse en alguno de los tipos

siguientes:



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Toberas de presin

Toberas giratorias o rotativas

Toberas atomizadoras por gas

1.1 Toberas de Presin:

En las que el liquido esta a presin y se divide por su inherente estabilidad y su

choque con la atmsfera, o bien por su choque con otro chorro o con una placa

fija.

Las toberas de presin son e general relativamente sencillas, pequeas y poco

costosas y consumen por lo general menos potencia que otros tipos. Pueden

emplearse con todos los lquidos que contengan una viscosidad menor que unos

300 a 500 seg. Saybolt y que no contengan partculas slidas mayores que los

pasajes de la tobera.

Toberas de cono hueco

Las toberas de presin tienen un campo de aplicacin muy vasto y se encuentran

en el comercio en una gran variedad de modelos y tamaos. La mas comn es la

llamada de cono hueco y en ella se alimenta el liquido a una cmara por pasajes

tangenciales o por una espiral fija, de modo que adquieran rpido movimiento de

rotacin. El orificio esta colocado en el eje de la cmara de remolinos y el liquido

sale en una lamina con forma de cono hueco que luego se divide en gotas. Tres

modelos de estas toberas. se construyen con orificios de 0.5 mm (0.02'') a 51 mm

(2'') de dimetro, con gastos de derrame correspondientes de 0.038 a mas de 760

l/min. Los tamaos mayores se emplean para los estanques de enfriamiento, para

lavar grava y arena, airear agua, etc., y suelen trabajar a presiones relativamente

bajas. Las toberas mas pequeas se emplean para el secado por pulverizacin,

los lavadores y los humidificadores de aire, los quemadores de petrleo, la

absorcin de gases, etc., y suelen funcionar con presiones algo mas altas. Como

en las toberas de presin la capacidad de una tobera dad es casi proporcional a

la raz cuadrada de la presin, salvo a presiones extremadamente altas a las

cuales los rozamientos limitan la descarga o derrame. Las presiones de trabajo

no suelen ser superiores a 21 kg./cm.2, salvo en casos especiales, como la

pulverizacin de leche, en la que se emplean presiones de 70 a 490 kg./cm2.

Para un diseo dado de tobera, la descarga a presin constante es

aproximadamente proporcional al rea del orificio, aunque en este no corra el

liquido llenndolo totalmente. La descarga o derrame no varia mucho con laviscosidad del fluido, hasta que esta sea mayor de 10 veces la del agua. El



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ngulo comprendido en el cono de rociada suele aumentar con la presin

lentamente hasta un mximo y luego disminuye, pero depende en gran parte de

las proporciones de la tobera. Una espiral con un paso corto, produce una rociada

de cono ancho, mientras que inversamente, una espiral de paso grande da una

de cono cerrado. El ngulo puede ser de 15 a 135 grados, pero no siempreresulta posible la obtencin de toberas comerciales que nos den el ngulo

deseado cuando la presin y el gasto de derrame son tambin fijos. Las toberas

de cono cerrado tienden a la produccin de un cono macizo mas bien que uno

hueco.

Toberas de cono macizo

Esta tobera es una modificacin de la de cono hueco y se emplea cuando se

desea abarcar por completo una superficie fija. Se emplea en ciertas aplicaciones

de lavado, para enfriar y airear agua, y para otros fines en que resulte ventajoso

la distribucin especial mas que uniforme. La tobera es en esencia una de cono

hueco a la que se le ha aadido un chorro axial que choca contra el liquido en

rotacin justamente en el orificio. La divisin del liquido se debe en gran parte a

este choque y a la turbulencia resultante. El fluido parece salir del orificio en

forma de gotas mientras que en la de cono hueco suele observarse por lo general

una lamina cnica corta que luego se rompe en gotitas fuera del orificio. Para

obtener una distribucin espacial uniforme es necesario disear la tobera de

modo que exista una proporcin adecuada entre la cantidad de liquido alimentado

al chorro central, la cantidad del que se hace girar y el tamao del orificio.

Normalmente, es mayor la cantidad de liquido que se puede hacer girar que la del

chorro axial. Puede conectarse una tubera independiente de alimentacin para el

chorro central, de modo que puedan mezclarse ntimamente dos lquidos o un

liquido y un gas. Esto frecuentemente resulta til en ciertas aplicaciones

qumicas.

El ngulo comprendido en el cono macizo es funcin del diseo de la boquilla yes casi independiente de la presin. Varias toberas comerciales de cono macizo

producen conos con ngulos comprendidos que van de 30 a 100 grados. Con un

diseo especial puede conseguirse una rociada de cono macizo sin chorro central

con ngulo comprendido tan grande como 100 grados.

Las toberas de cono macizo no suelen encontrarse en el comercio en tamaos

tan pequeos como las del cono hueco, pero los tamaos corrientes tienen

gastos de derrame que van desde menos de 3.8 l/min. hasta varios centenares

de litros por minuto.



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Toberas de abanico

Un tercer modelo de tobera de presin es la llamada de abanico. Por medio de

cortes fresados o canales en la cara posterior de la placa del orificio, y a veces de

un orificio alargado, o por medio de dos chorros inclinados, se hace que el fluido

salga en lamina de forma de abanico que luego se rompe en gotitas. Debido a la

tensin superficial, los bordes de la lamina estn por lo general limitados por

corrientes macizas o cuernos, en particular en los tamaos mas pequeos, que

pueden comprender entre una cuarta parte y la mitad de la cantidad total de

liquido pulverizado. Esas corrientes se rompen en corrientes ms gruesas que la

lamina central. Los cuernos no suelen ser tan acusados en los tamaos mayores,

ni para ngulos comprendidos por la rociada inferiores a unos 50 grados. Las

toberas de abanico son tiles cuando se desea distribuir el liquido siguiendo una

lnea determinada, como sucede cuando se lava, se limpia, se recubre o se enfra

un material en un proceso continuo. El ngulo del abanico es de 10 a 130 grados

en las toberas normalizadas y sus capacidades oscilan entre 0.38 y 76 l/min.

Toberas de choque

Otro tipo de tobera utilizada para ciertos fines especiales es el de choque. Se

hace chocar a una corriente maciza de liquido a presin contra una superficie fija

o contra otra corriente anloga. Mediante una orientacin y una forma adecuada

de la placa o variando el tamao y la direccin de las dos corrientes de fluidos es

posible obtener un cono hueco o una lamina en forma de abanico o de disco. Con

toberas de choque es posible producir gotas de tamaos mas uniformes que con

otros tipos de toberas de presin, si se mantiene la corriente laminar. En estos

ltimos tipos es extremadamente difcil conseguir la corriente laminar debido a

sus piezas esenciales interiores. Por el contrario, los orificios de las toberas de

choque pueden proyectarse para que produzcan flujo laminar (Re


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enfriamiento de los gases quemados por su contacto con las gotas de agua y

principalmente por la evaporacin de dichas gotas. Se consume una cantidad de

agua relativamente pequea, en comparacin con la gastada por las mangueras

ordinarias. Por lo que reducen la inundacin y el esparcimiento consiguiente de

los lquidos en llamas. Comnmente se emplea un cabezal o distribuidor mltiplede rociadas que comprende varias toberas de alguno de los tipos corrientes. Sirve

ello para producir pequeas gotas y formar adems una manta de rociado de un

volumen relativamente grande. Estas toberas trabajan a presiones de 3.5 a 14

kg./cm, y descargan hasta 760 l/min.

1.2 Toberas Rotativas

La parte fundamental de una tobera rotativa es un disco o una copa generalmente

conectado directamente a un motor elctrico. El liquido que se pulveriza se

alimenta bajo presin al centro del disco rotativo. Se emplean diversos modelos

de discos, con el fin de mejorar las caractersticas de la rociada. A menudo se

ponen aletas a la periferia del disco, o se montan independientemente a corta

distancia de ella, para facilitar la dispersin o eliminar algunas de las gotas mas

grandes. La tobera rotativa es particularmente til para pulverizar o rociar lquidos

viscosos, lechadas, y lquidos que contengan partculas slidas que obstruiran

otras toberas; se emplea tambin en algunos lavadores de aire, en pequeos

aparatos para humedecer aire y en los quemadores de petrleo para uso

domestico. El liquido pulverizado es lanzado en todas las direcciones en el plano

del disco, y esto es a menudo un inconveniente. La velocidad del disco, depende

de la aplicacin y del tamao de la tobera y varia entre unos cuantos cientos y

varios miles de r.p.m. La cantidad de liquido pulverizado se controla fcilmente

entre limites extensos. Los pequeos aparatos solo rocan unos litros por hora

para humedecer aire, en tanto que los grandes funcionan con un gasto de

derrame de 378 l/min. El tamao de las gotas producidas se modifica cambiando

la velocidad de rotacin y dicho gasto, siendo las grandes velocidades y los bajos

gastos los que dan gotas mas pequeas. Las toberas rotativas necesitan por lo

general mas potencia para funcionar que las de presin, para una aplicacin

determinada. Esto se debe probablemente a las perdidas por rozamientos entre el

disco y el liquido, y entre este y el aire. Y adems, a menudo hay que usar una

bomba para suministrar liquido al disco. Las toberas rotativas son relativamente

grandes y costosos y no suelen emplearse en los casos en que pueden aplicarse

las de presin.



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1.3. Toberas Atomizadoras

El liquido se pulveriza por su choque con una corriente de gas a gran velocidad,

generalmente de aire o vapor. El liquido puede alimentarse bajo presin por la

carga hidrulica debida a su densidad o por aspiracin por el efecto del inyector

de la corriente de gas. El contacto entre el liquido y el gas, puede tener lugar

completamente fuera de la tobera dentro de una cmara en la cual sale el liquido

pulverizado por un orificio. La forma de la nube de rociado se controla variando la

forma del orificio en los tipos de mezcla interna y por medio de chorros auxiliares

de gas en la mezcla externa.



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Dado que las toberas son diseadas para aumentar la velocidad del fluido (a

menudo, a un valor muy alto), no podemos despreciar el trmino:

Sin embargo, trmino: es pequeo an, excepto en el caso de

toberas verticales extremadamente largas. En este caso hay Energa Cintica,

porque la velocidad de entrada es menor que la velocidad de salida. Si a veces

no dan la velocidad de entrada es porque es despreciable.

Usualmente se comporta como un proceso adiabtico pues se desprecia el

trmino Q porque el fluido que pasa a travs de este dispositivo est en

movimiento con tanta rapidez que no permanece dentro del dispositivo el tiempo

suficiente para absorber, o entregar, calor, por tanto este calor es considerado 0.

Normalmente no se puede producir trabajo en el eje, de modo que: w = 0.

Por consiguiente, el balance energtico sera:

Q = 0

w = 0

Primera Ley de la Termodinmica:

Todo sistema abierto trabaja en: Rgimen permanente



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Las propiedades termodinmicas (fsicas y qumicas) no sufren variacin con el

tiempo, propiedad constante con el tiempo.

Entonces la aplicacin de la primera ley de la Termodinmica, se reduce a:

Un compresor es una mquina de fluido que est construida para aumentar lapresin y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como loson los gases y los vapores. Esto se realiza a travs de un intercambio deenerga entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el

compresor es transferido a la substancia que pasa por l convirtindose enenerga de flujo, aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir.

Al igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero adiferencia de las primeras que son mquinas hidrulicas, stos son mquinastrmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambioapreciable de densidad y, generalmente, tambin de temperatura; a diferenciade los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles,pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_de_flujo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ventiladorhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_de_flujo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ventilador


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Utilizacin

Los compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en camposde la ingeniera y hacen posible nuestro modo de vida por razones como:

Son parte importantsima de muchos sistemas de refrigeracin y seencuentran en cada refrigerador casero, y en infinidad de sistemas de

aire acondicionado. Se encuentran en sistemas de generacin de energa elctrica, tal como

lo es el Ciclo Brayton. Se encuentran en el interior muchos "motores de avin", como lo son los

turborreactores y hacen posible su funcionamiento. se pueden comprimir gases para la red de alimentacin de sistemas

neumticos, los cuales mueven fbricas completas.

Clasificacin segnel mtodo deintercambio deenerga:

Sistema Pendular Taurozzi Reciprocantes o Alternativos: utilizan pistones (sistema bloque-cilindro-

mbolo como los motores de combustin interna). Abren y cierranvlvulas que con el movimiento del pistn aspira/comprime el gasgracias a un motor elctrico incorporado. Es el compresor ms utilizado

en potencias pequeas. Pueden ser del tipo hermticos monofsicos,comunes en refrigeradores domsticos. O de mayores capacidades

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neverahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Braytonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Turborreactorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1bricahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_Pendular_Taurozzi&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_Reciprocantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_refrigeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neverahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Braytonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Turborreactorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1bricahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_Pendular_Taurozzi&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_Reciprocante


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(monofsicos y trifsicos) de varios cilindros que permitenmantencin/reparacin. Su uso ha disminuido en el ltimo tiempo y hacedido lugar al compresor de tornillo que tiene mejores prestaciones.

de Espiral (Orbital, Scroll) Rotativo-Helicoidal (Tornillo, Screw): la compresin del gas se hace de

manera continua, hacindolo pasar a travs de dos tornillos giratorios.Son de mayor rendimiento y con una regulacin de potencia sencilla,pero su mayor complejidad mecnica y costo hace que se empleeprincipalmente en elevadas potencias, solamente.

El expansor es un procesador de dinmica del audio. Hace el proceso

inverso de un compresor, ya que aumenta el rango dinmico de la seal deaudio. Tiene varios parmetros a controlar, uno es el umbral o thresholdque es el que determina el nivel en el cual comienza a actuar el expansor,otro es el tiempo de ataque que es el tiempo que se demora en comenzara actuar el expansor desde que la seal pasa por debajo del umbral, eltiempo de relajacin o de decaimiento que es el tiempo que tarda en dejarde actuar cuando la seal vuelve a estar por encima del umbral, el ratioque es la relacin de atenuacin o expansin que es el que dice cuanto vaa ser expandida la seal despus de que pase del umbral por ejemplo unratio de 1:2, 1:4, etc. para una puerta de ruido que es un caso especficodel expansor el ratio es de 1:infinito, aunque con una relacin de 1:10 elcomportamiento es prcticamente como el de una puerta.

Se utiliza mucho para restauraciones de audio como la informacin que seencuentra guardada en cassetes y que por culpa del tiempo y otrosfactores se va daando la informacin que hay guardada en ellos, tambines muy usado para reducir el ruido de fondo que no es deseado engrabaciones profesionales

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Compresor_de_espiral&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Rendimientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rango_din%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Puerta_de_ruido&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Compresor_de_espiral&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Rendimientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compresorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rango_din%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Puerta_de_ruido&action=edit&redlink=1


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Los comprensores y expansores son maquinas que son capaces de cambiar lapresin de una sustancia. Los comprensores (bombas) son usados paraaumentar la presin de una sustancia y consumen trabajo al hacerlo. Hay dosclases principales de comprensores: comprensores de desplazamiento positivo

entre los que se incluyen compresores de pistn, de diafragma y deengranajes; y compresores centrfugos. Los compresores de desplazamientopositivos son usualmente capaces de alta razones de compresin por etapa,pero como operan discontinuamente no pueden trabajar con caudaleselevados. Los compresores centrfugos, por otra parte pueden trabajar congrandes volmenes de flujo, debido q que operan continuamente. La mayorade bombas y compresores usados en las operaciones normales son del tipocentrfugo, de lo que esta d acuerdo con nuestra observacin previa de que lamayora de los procesos tienden a ser de tipo continuo.Ambos tienen un rgimen permanente en el cual las propiedades del sistemano cambian con el tiempo. Es decir, si examinamos ya sea un punto en

particular del sistema o el sistema como un todo, sus propiedades no variarancon el tiempo. Ntese que esto de ninguna manera implica que las propiedadesen todos puntos deben de ser idnticas, sino solo que las propiedades en todoslos puntos en el tiempo. Dado que la masa de un sistema es la propiedad delsistema, el rgimen permanente implica que

Ment - Msal = Msist = 0.



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Puesto que la energa total es una propiedad del sistema:

[U + (u2/2gc) +(gZ/gc)]sist=0.

Por lo tanto el balance de energa de un sistema estacionario se reduce a:

(H + u2/2gc + gZ/gc)ent (H + u2/2gc + gZ/gc)sal + Q/M - W/M = 0

Los expansores operan de manera inversa a los de los compresores,disminuyendo la presin del fluido mientras efectan trabajo. Tericamente,todos los compresores pueden funcionar al revs para operar comoexpansores. Sin embargo, en la prctica, solo se usa maquinaria de operacincontinua como expansores de la produccin de trabajo. Los expansores deturbina constituyen el tipo de maquinas de expansin ms comnmente usado.En la mayora de compresores y expansores se verifican que los trminos

(u2/2gc) y (gZ/2gc)

son usualmente muy pequeos en comparacin con el trmino H. Porconsiguiente, se supone a menudo que estos trminos pueden serdespreciados. Con estas suposiciones la ecuacin de la energa en estadoestacionario se reduce a:

H = Q -W

La Ec 1 puede ser considerada como anloga en el sistema abierto a laecuacin del sistema cerrado.Si el compresor es operado adiabticamente, es decir, sin intercambio de caloro ambiente, se tiene Q = 0, y la Ec 1 se reduce a:

H = -W



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Si tenemos dos casos de sistemas distintos y estn en equilibriotermodinmico con un tercero, tambin tienen que estar en equilibrio entres.

La parte fundamental de una tobera rotativa es un disco.

La primera ley termodinmica se aplica a sistemas cerrado adiabticaque evoluciona de un estado inicial A otro estado final B, el trabajorealizado no depende ni del tipo de trabajo ni del proceso seguido.

Los procesos termodinmicos pueden ser reversibles y reversibles

La segunda ley de la termodinmica no dice que muchos procesos son

irreversibles es decir solo tienen una sola cara

La aplicacin de la termodinmica en los equipos es muy importantedebido a que nos ayuda. Podemos logra que con la energa y velocidadfunciones y satisfagan las necesidades de las empresas.



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ENGELS, Yunus. Termodinmica. Tomo 1. Segunda Edicin. Mc Graw

Hill. 1996.

VAN WYLEN, Gordon. Introduccin a la Termodinmica Clsica y

Estadstica. Limusa Noriega Editores. Mxico, 1993.

PERRY, John. Manual del Ingeniero Qumico. Tomo II. Unin Tipogrfica

Editorial Hispanoamericana. Mxico. 1966.

Termodinmica qumica para Ingenieros; Balzhiser

Microsoft Encarta 98 Encyclopedia. Microsoft Corporation. 1993

Facultad De Ingeniera Qumica

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