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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

95 

Balances de masa y energía 

El trabajo de flujo es el trabajo necesario para hacer que un fluido circule a través de   un equipo 

de  proceso.  Se  aplica  en  sistemas  abiertos  (o  volúmenes  de  control).  En  estos  sistemas  no  se 

pueden olvidar los otros trabajos que pueden estar presentes como el debido al desplazamiento 

de frontera del sistema (expansión o compresión), el debido a efectos eléctricos o magnéticos y el 

debido a ejes que rotan.    

Como el flujo másico del fluido es constante, al aplicar la ecuación de continuidad (conservación 

del flujo másico): 

m/θ = ρ

E

 

*A

E

 

*(vel)

E

 =  

ρ

S

*A

S

*(vel)

 

Donde el subíndice E significa 

“entra”, el subíndice S significa “sale” y el término vel quiere decir 

“velocidad”. 

Se obtiene entonces que 

m/(θ*ρ) = A*vel. 

Ahora, el trabajo realizado por unidad de tiempo para un flujo másico (o trabajo de flujo) puede 

expresarse  como  el  producto  de  una  fuerza  por  la  velocidad  de la masa  que  fluye  (realícese el 

análisis de unidades):  

W/θ = F*vel = p*A*vel = p*m/(θ*ρ) = p*v*m/θ, donde v es el inverso de la densidad, es decir, el 

volumen específico. 

La  diferencia  del  trabajo  de  flujo  entre  la  salida  y  la  entrada  de  la  masa  fluyente  se  expresa, 

entonces, así:  

Δ(W/θ) = p

S

*A

S

*m

S

/

θ – p

E

*A

E

*m

E

/

θ  

 

CALOR: Es un mecanismo de intercambio de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas 

de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas.  Este mecanismo está asociado 

al movimiento microscópico de los constituyentes del sistema, o sea, la energía que se intercambia 

en forma de calor proviene de la energía cinética de agitación molecular. Cuando dos sistemas se 

ponen en contacto térmico, las moléculas del que se encuentra a temperatura más alta ceden parte 

de  su  energía  cinética  a  las  moléculas  del  otro  a  través  de  colisiones.  El  flujo  de  calor  es  una 

transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura. 

 

La  energía  que  puede  intercambiar  un  cuerpo  con  otro  o  con  su  entorno  depende  del  tipo    de 

transformación que se lleva a cabo, es decir, depende del proceso o del camino seguido para lograr 

el intercambio. 



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