Balance de Energia: Propiedad Extenisiva

Una propiedad (variable, parámetro) extensiva es aquella cuyo valor es la suma de los valores para cada uno de los subsistemas que constituyen el sistema completo. Por ejemplo, un sistema gaseoso se puede dividir en dos subsistemas cuyos volúmenes o masas no son el mismo que el del sistema original; por consguiente, el volumen y la masa son propiedades extensivas.

Balance de Energia: Propiedad

Una caraceterística de un material que se puede medir, como presión, volumen o temperatura, o que se puede calcular, si no se mide directamente, como ciertos tipos de energía. Las propiedades de un sistema dependen de su condición en un momento dado y no de lo que haya sucedido al sistema en el pasado.

Balance de Energia: Sistema

Cualquier masa de material o segmento de equipo especificados arbitrariamente y en el cual deseamos concentrar nuestra atención. Un sistema se define circundándolo con una frontera. La frontera del sistema no tiene que coincidir con las paredes de un recipiente. Un sistema encerrado por una frontera a través de la cual no hay transferencia de masa se denomina sistema cerrado o sistema sin flujo, en contraposición a un sistema abierto o sistema con flujo, en el que se permite el intercambio de masa. Toda masa o exquipo externos al sistema definido se designan como entorno. Siempre debemos trazar fronteras similares al resolver los problemas, pues este paso fija claramente el sistema y su entorno.

Balance de Energía en la producción de estireno en Estados Unidos

Balance de Energía Conceptos principales

Si queremos utilizar el balance de energía debemos expresarlo en forma de ecuación. Cada término del balance de energía se debe representar con símbolos matemáticos para poder simplificar debidamente la ecuación y luego analizar los cálculos necesarios. En este blog usaremos principalmente el joule (J) y la unidad térmica británica (Btu), pero en ocasiones citaremos otras unidades. Algunas fuentes de datos menos recientes emplean la caloría termoquímica (equivalente a 4.184J). En la información sobre nutrición que se proporciona sobre los alimentos la "caloría" es en realidad una kilocaloría; esto es, si se informa que una hamburguesa contiene  "500 calorías", en realidad contiene 500kcal.

La precisión es indispensable al analizar los términos de un balance de energía, por lo que antes que nada repasaremos ciertos términos que ya se explicaron en capítulos anteriores pero que aparecerán una y otra vez en este capítulo; resumimos estos términos a continuación, con una breve explicación en virtud de su importancia.

Balance de Energía temas por tratar

En esta sección analizaremos todos los términos que usaremos en el balance de energía, después de lo cual procederemos a formular el balance de energía para sistemas tanto cerrados como abiertos.

Balances de Energía Objetivos

• DEfinir y explicar los siguientes términos: energía, sistema, sistema cerrado, sistema sin flujo, sistema abierto, sistema con flujo, entorno, propiedad extensiva, propiedad intensiva, estado, calor, trabajo, energía cinética, energía potencial, energía interna, entalpía, estado inicial, estado final, función punto (de estado), variable de estado, proceso cíclico y función de ruta.
• Seleccionar un sistema apropiado para resolver un problema, sea cerrado o abierto, en estado estacionario o no estacionario, y establecer la frontera del sistema
• Distinguir entre energía potencial, cinética e interna
• Convertir energía de un conjunto de unidades a otro
• Expresar el balance de energía con palabras y escribirlo con símbolos matemáticos para sistemas cerrados y abiertos.