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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

101 

Balances de masa y energía 

Incremento de energía potencial: 

Δ E

P

 = 

Δ (g*z). 

 

Entonces: 

Δ (U + v

2

 / 2 + g*z ) = Q 

– W

S

 - W

f

 

Donde se agrupan en el miembro izquierdo los términos de almacenamiento de energía y en el 

miembro derecho los términos de energía en tránsito, desdoblando el trabajo total en el trabajo útil 

W

S

 y el trabajo de flujo W

f

 (W = W

S

 + W

f

). 

 

Considerando la expresión de trabajo de flujo se puede introducir bajo el signo incremental: 

Δ (U + p*V + v

2

 / 2 + g*z ) = Q 

– W

S

Recordando la definición de entalpía se 

obtiene:Δ (H + v

2

 / 2 + g*z) = Q 

– W

 

Esta ecuación es la expresión de la primera ley de la termodinámica para sistemas abiertos. 

 

3.6 CAPACIDAD CALORÍFICA: 

 

Si se dispone de la misma cantidad de varias sustancias y se desea elevar la temperatura de ellas 

en la misma cantidad, se encuentra que la cantidad de energía requerida por cada sustancia es 

diferente.  Este  hecho  se  debe  a  la  capacidad  calorífica    de  cada  sustancia,  la  cual  es  una 

propiedad que indica la mayor o menor dificultad que  tiene la sustancia para experimentar cambios 

de temperatura bajo el suministro de calor. 

 

La  capacidad  calorífica  de  un  cuerpo  es  el  cociente  entre  la  cantidad  de  energía  transferida  al 

cuerpo o sistema y el cambio de temperatura que experimenta. Una expresión para la capacidad 

calorífica a presión constante, C

P

, se obtiene al considerar un proceso de expansión o compresión 

a presión constante: C

P

 = (

∂H/∂T)

P

 

Si ΔH representa el cambio de entalpía específica cuando hay un cambio ΔT de temperatura a 

presión constante, la capacidad calorífica a presión constante es el valor límite de la relaci

ón ΔH/ΔT 

cuando ΔT tienda a cero. Entonces: 

 



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