Balance de Energia

Balance de energía

El concepto de balance de energía macroscópico, es similar al concepto del balance de materia macroscópico.

En lo que respecta a la energía asociada con la masa, se divide en tres tipos: energía interna (U), energía cinética (K) y energía potencial (P). También la energía puede transferirse por calor (Q) y trabajo (W). La generación o consumo de energía dentro del sistema estará dada por reacción química o causada por algún campo eléctrico o magnético externo.

El balance general de energía puede indicarse así:

O en forma más simple:

Sr: generación neta de energía dentro del sistema (Sr es positivo cuando la energía se desprende)

∧: indica que es por unidad de masa.

En muchos casos no entran todas las variables en juego o bien éstas son tan pequeñas que pueden despreciarse.

1. Sin transferencia de masa (sistema cerrado o intermitente) y sin reacción.

2. Sin acumulación, transferencia de masa ni reacción.

Q = W

3. Sin acumulación o reacción, pero con flujo de masa.

Q −W = Δ[(Hˆ + Kˆ + Pˆ)m ]

4. Sin acumulación y Q=0; W=0, K y P (por unidad de masa)=0; Sr=0

ΔHˆ = 0 (balance de entalpía)

5. Sin acumulación y; W=0, K y P (por unidad de masa)=0

Q= Sr

Conviene recordar algunos procesos especiales:

• Isotérmicos (dt=0), proceso a temperatura constante.

• Adiabático (Q=0), no hay intercambio de calor.

• Isobárico (dp=0), proceso a P constante.

• Isomérico o isocórico (dV=0), proceso a volumen constante.

Cabe acotar que los términos de energía introducidos en la fórmula son los más corrientes en uso.