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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

94 

Balances de masa y energía 

la rotación de las moléculas, la energía cinética debida a la vibración de los átomos pertenecientes 

a la molécula y la energía potencial debida a las fuerzas intermoleculares. 

U = U ct + U cr + U cv + U p 

 

ENERGÍA QUÍMICA: Es la energía que almacenan las sustancias químicas, y que se libera o se 

absorbe cuando sucede una reacción química. 

 

TRABAJO: Se define, en mecánica, como la aplicación de una fuerza a través de una distancia. 

W = F*d = m*a*d        [(kg*m/s

2

)*m] = [N*m] = [Julio] 

Otras unidades usadas para el trabajo son: 

1 kg*m = 9,81 julios 

1 pie*lb = 1,3569 julios = 0,1383 kg*m. 

 

El trabajo de frontera o trabajo de expansión (o compresión) es aquel que se realiza en un 

sistema cerrado de volumen variable. Considérese un dispositivo cilindro - pistón conteniendo un 

gas que se expande. Si A es el área de la superficie del pistón y p la presión que ejerce el gas 

sobre dicha superficie, la fuerza que ejerce el gas es el producto p*A, y entonces, el trabajo hecho 

por el sistema cuando el pistón se desplaza una distancia dx es:  

δ W = p*A*dx. 

Como el producto A*dx equivale al cambio en el volumen del sistema, se tiene: 

δ W = p*dV. 

y el trabajo total entre los estados 1 y 2 viene dado por: 

W = 

1

2

 p*dV 

Esta  integral  depende  de  cuál  sea  la  evolución  de  la  presión  p  durante  la  expansión  del  gas  y, 

entonces, el trabajo es una función de proceso. 

Si el proceso es una expansión el trabajo es positivo pues dV es positivo en este caso y el trabajo 

es realizado por el sistema. Si el proceso es una compresión el trabajo es negativo ya que dV es 

negativo y es realizado sobre el sistema. 

Este trabajo tiene su aplicación en sistemas cerrados como por ejemplo, la compresión o expansión 

de un gas o de un líquido, el alargamiento de una barra sólida y la deformación de una película de 

líquido 

 



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