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Termodinâmica

Professora: Rafaela Azevedo
Engenheira Mecânica

Balanço de Energia para um Volume de Controle:
A primeira lei da termodinâmica é comumente chamada de "Lei de conservação da energia".
Nos cursos elementares de física, o estudo da conservação de energia dá ênfase às transformações de energia cinética
(velocidade) e potencial (altura) e suas relações com o trabalho e a transferência de calor.
O equacionamento do balanço de energia é mais complicado do que para o balanço de massa, sendo que se deve considerar a energia na forma de calor, na forma de trabalho e a energia contida nas moléculas que estão no sistema e nas moléculas que entram e saem do sistema.

Balanço de Energia para um Volume de Controle:
Será analisado o balanço de energia para os seguintes volumes de controle:
- Bocal e difusor;
- Turbina;
- Trocador de calor;
- Dispositivo de estrangulamento;

Balanço de Energia para um Volume de Controle
Transferência de Calor:
Em muitos exercícios desconsidera-se a parcela de transferência de energia através do calor, isso ocorre geralmente quando:
– A fronteira é bem isolada;
– A diferença de temperatura entre o sistema e as vizinhanças é pequena;
– O fluído escoa tão rápido que não há tempo suficiente para a troca de calor;

Balanço de Energia para um Volume de Controle
Potência ou Trabalho por Unidade de Tempo:
Em muitos exercícios desconsidera-se a parcela do trabalho por unidade de tempo, isso ocorre geralmente quando:

– Não existem eixos girantes;
– Não existe efeito elétrico;
– Não existem outros mecanismos de trabalho associados ao sistema; Balanço de Energia para um Volume de Controle
Balanço de Energia para um Volume de Controle:

Sendo:
= Transferência de calor por unidade de tempo (W ou J/s);
= Potência ou trabalho por unidade de tempo (W ou J/s);
= Vazão mássica (kg/s); h = Entaplia (kJ/kg);
V = Velocidade (m/s);

g = Gravidade (m²/s); z = Altura (m)

1) CALOR – ENERGIA