Redes de Fluidos

5/26/2018 Redes de Fluidos

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CONCEPTOS BASICOS

Principios Fsicos Fundamentales

Conceptos Bsicos CB-002

SSMI Servicios Gacela Ltda. Concepcin - Chile


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Longitud

Es la distancia entre dos puntos en el espacio

Se mide con una unidad de comparacinpatrn denominada metro (m)

El metro en un patrn

convencional que hacambiado con la historia

El metro (m) se defini originalmente como

una diezmillonsima parte de la distanciaentre el ecuador y el polo norte a lo largo del

meridiano de Pars


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Longitud rea

El rea es la magnitudgeomtrica que expresa laextensin de un cuerpo endos dimensiones

El rea se mide en metroscuadrados y que es unamagnitud derivada del

metro

Volumen

El Volumen es la magnitudgeomtrica que expresa laextensin de un cuerpo en

tres dimensiones

El Volumen se mide en metros cbicos y que es unamagnitud derivada del metro


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Volumen


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EM-002

VELOCIDAD:

Metro por segundo (m/s), unidad de velocidad del SI

Kilmetro por hora (km/h) (uso coloquial)

Kilmetro por segundo (km/s) (uso coloquial)

Principios Fsicos FundamentalesRapidez con la que cambia

de posicin un mvil

Conceptos Bsicos



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EM-002

ACELERACION:Principios Fsicos Fundamentales

Rapidez con la que cambia el

Vector Velocidad de un mvil

Velocidad/ tiempoLongitud/tiempo

(m/s).

La gravedad es la fuerza

de atraccin mutua que

experimentan dos objetos

con masa

Conceptos Bsicos


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EM-002

ACELERACION DE GRAVEDAD


Rapidez con la que cambia Velocidad

de un mvil por efecto del campo

gravitacional al que est expuesto

La Aceleracin de gravedad

en la tierra es de 9,78 m/s2

Conceptos Bsicos


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MASA

La masa es la resistencia que el cuerpo opone a las variaciones desu estado de movimiento o de reposo.

Tambin se define como la cantidad de materia que tiene un

cuerpo.La resistencia que tiene un cuerpo a variar suestado de movimiento o de reposo.

No es otra cosa que la INERCIA del cuerpo

MASA = INERCIA (kilogramo) (libra)


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Principios Fsicos FundamentalesPESO

El PESO es una FUERZA, la cual proporcional a la cantidad de masa

del cuerpo y al valor del Campo Gravitacional donde este la masa

Peso = masa x aceleracin de gravedad

P = m x g (Newton) (kg . m/seg2)

El en Sistema de Medida Tcnico, el peso de una masa de un kilogramo

masa equivale a un kilogramo fuerza en la superficie de la tierra


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PESO


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FLUJO DE MATERIA

TRANSPORTE DE MASA: EL FLUJO MSICO ES LA CANTIDAD DE MASATRANSPORTADA EN LA UNIDAD DE TIEMPO

AREA DE

CONTROL

Cantidad de masa queatraviesa el rea de control: m (Kg.)

En un tiempo determinado: t (seg.)= Flujo msico

CB-009Conceptos Bsicos


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Densidad :ES LA CANTIDAD DE MASA CONTENIDAEN CADA UNIDAD DE VOLUMEN

La densidad del agua, tiene un valor de 1000 kg/m3

a las condiciones de 1 atm y 4 C


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PESO ESPECIFICO

ES EL PESO DE UN CUERPO

POR UNIDAD DE VOLUMEN

El Peso Especfico del agua, tiene un valor

de 9800 (N/m3) o 1000 (kg/m3 en el Sistema

Tcnico a las condiciones de 1 atm y 4 C


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Un cuerpo sumergido total o parcialmenteen un lquido experimenta una fuerza

ascendente igual al peso del lquido

desplazado

FLOTABILIDAD

Principio de Arqumedes

El cuerpo humano tiene una densidad

similar al del agua, por lo que puededecirse que tiene una flotabilidad neutra


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Principios Fsicos FundamentalesFUERZA

Se denomina fuerza a cualquier accin o influencia capaz de

modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo

(Newton) (kg . m/seg2)

El en Sistema Internacional de Unidades, launidad de medida de la fuerza es el Newton (N).

El Newton (N) se define como la fuerza necesariapara acelerar un cuerpo que tiene una masa deun kilogramo en un m/seg2 .


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Principios Fsicos FundamentalesFUERZAEn un sistema que est reposo de un cuerpo o mantiene una

velocidad constante (Estado de Equilibrio), la sumatoria de lasFuerzas que actan sobre l, es CERO

(Newton)


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Principios Fsicos FundamentalesPRESION En fsica, se define la presin como la fuerza porunidad de superficie

La Presin se mide en Newton por metro cuadradoy se le denomina como Pascal (Pa)


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PRESION ATMOSFERICA

La Presin Atmosfrica,es la presin del aire sobrela superficie de la tierra

La Atmsfera, como unidad de medida, se define como la presin que a0 C ejerce el peso de una columna de mercurio de 760 mm de altura


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ESCALAS DE PRESIONESPresin Manomtrica, corresponde a las presiones medidas con respecto

de la Presin Atmosfrica. Tambin llamada Presin Relativa

Presin Absoluta,corresponde a las presionesmedidas con respecto delVaco Absoluto.


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EM-009

CUERPO

FUERZA F

d

Conceptos Bsicos

TRABAJO Y ENERGIA

En trminos fsicos, el trabajo W se define como el producto

escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

La unidad bsica de trabajo en el Sistema Internacional es

newton x metro (N m) y se denomina Joule (J) o Julio


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TRABAJO Y ENERGIA


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TRABAJO Y ENERGIA

En Fsica, ENERGIA se define como

la capacidad para realizar un trabajo

De acuerdo a la primera ley de la termodinmica, la energano se crea ni se destruye, solo puede ser transformada entre

las varias formas de presentacin


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TRABAJO Y ENERGIA

1 Unidad trmica britnica = 1 Btu = 0,0003929 hp-hora1 Unidad trmica britnica = 1 Btu = 777,9 pie-libra1 Unidad trmica britnica = 1 Btu = 252 caloras1 Unidad trmica britnica = 1 Btu = 0,000293 kw-hora

1 caballo de fuerza-hora = 1 hp-hora = 1980000 pie-libra

1 caballo de fuerza-hora = 1 hp-hora = 641400 calorias1 caballo de fuerza-hora = 1 hp-hora = 0,7457 kw-hora

1 pie-libra = 1 pie-lb = 0,3239 cal1 pie-libra = 1 pie-lb = 37660000 kw-hora1 calora = 1 cal = 0,000163 kw-hora


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P O T E N C I A

Potencia, en fsica, corresponde a la cantidad de trabajo efectuado en launidad de tiempo.

Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energa en un sistema o

al tiempo empleado en realizar un trabajo


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P O T E N C I A

Potencia Elctrica = Corriente x Voltaje

Pe = I (a) x V (v) Volt X Ampere = Watt

Se define como Watt, a la energia transferida poruna corriente de 1 Ampere que circula debido a una

diferencia de potencial de 1 Volt.


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POTENCIA

1 Unidad trmica britnica/hora = 1 Btu/hora = 0,2161 lb-pie/seg1 Unidad trmica britnica/hora = 1 Btu/hora = 0,0003929 hp

1 Unidad trmica britnica/hora = 1 Btu/hora = 0,07 cal/seg1 Unidad trmica britnica/hora = 1 Btu/hora = 0,000293 kw

1 libra-pie/seg = 1 lb-pie/seg = 0,001818 hp

1 libra-pie/seg = 1 lb-pie/seg = 0,3239 cal/seg1 libra-pie/seg = 1 lb-pie/seg = 0,001356 kw

1 caballo de fuerza = 1 hp = 178,2 cal/seg

1 caballo de fuerza = 1 hp = 0,7457 kw1 calora/segundo = 1 cal/seg = 0,004186 kw


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TC-002

CALOR

FORMA DE LA ENERGIA

SE CARACTERIZA POR FLUIR DESDE UN FOCOCALIENTE A UNO DE MENOR TEMPERATURA

ALMACENADA EN LOS CUERPOS COMO ENERGIACINETICA DE SUS ATOMOS Y MOLECULAS

Conceptos Bsicos


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TC-003

TEMPERATURA

LA VARIABLE FSICA MAS USADA ES LA DILATACIN LINEALDEL ELEMENTO DE MEDIDA.

MEDICIN INDIRECTA DEL GRADO DE AGITACIN MEDIA DELAS PARTICULAS QUE COMPONEN UN CUERPO MEDIANTE LAVARIACIN DE UNA PROPIEDAD FSICA DEL ELEMENTO DEMEDIDA

OTRAS VARIABLES FSICAS USADAS SON LA PRESIN DE UNGAS, LA VARIACIN DE VOLTAJE EN UNA TERMOCUPLA YLA VARIACIN DE LA CONDUCTIVIDAD ELCTRICA.

Conceptos Bsicos


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Termmetros

Un termmetro es un dispositivo que mide la temperatura

Termmetro Propiedad fsica que se mide Comentarios

Gas ideal Presin y volumen del gas

Bulbo de Hg Expansin y contraccin del fluido Bueno, cuando el fluidono cambia de fase

Bimetal Diferencia de expansin en dos Se usa con

slidos termostatos

Resistencia Resistencia elctrica

Termopar Voltaje entre dos metales Es el termmetro msusado en la industria

Paramagntico Propiedades magnticas de la til a temperaturas ultramateria finas.

Pirmetro Opti Color de la luz emitida til a altas temperaturas.

TC-005


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Fahrenheit Scale Developed in early 1700s by G. David

Fahrenheit. Zero is the lowest temperature that salt water

will freeze.

32 F

o

is freezing point of pure water. 100 Fo was to be body temperature (slightmistake)

212 Fo is boiling point of pure water.

F scale used in US for surface temperature

Absolute scale is the Rankine scale


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Celsius Scale Developed in late 1700s

Also called Centigrade scale.

Zero is the freezing point of pure water.

100 is the boiling point of pure water atsea level.

A change of 1 Co = 1.8 Fo

1.8 C = F - 32


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Kelvin Temperature Scale

Absolute zero molecules stop moving. Lowest possible temperature.

Zero K. = 459.67 degrees F.

Zero K. = - 273.15 degrees C.

1 degree K = 1 degree C.

oK = oC + 273.15

Kelvin scale used for all scientific equations,

such as gas law, etc.


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SI: Kelvin scale

English: Rankine scale

Thermodynamics temperature scale:

Relations of scales:

15.273)C()K(

+= TT

67.459)F()R( += TT

)K(8.1)R( TT =32)C(8.1)F( +=

TT


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MANEJO DE RECURSOS ENERGETICOS TC-004


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491.67273.153200Freezing point of waterat 1 atmosphere

671.67373.1521280100Boiling point of waterat 1 atmosphere

RankineKFRaumurCScale Factor

TEMPERATURA


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MODELO DE CAMBIO FASE DEL AGUA


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TC-006

CALOR

CALORA (Cal )

Una calora es la cantidad de calor necesaria para elevar

en un grado centgrado (1 C) la temperatura de un gramode agua.

UNIDAD DE MEDIDA DEL CALOR

La anterior definicin ha de producirse entre14,5 y 15,5 C a la presin atmosfrica estndar

Conceptos Bsicos


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TC-007

CALOR

CAPACIDAD CALRICA

ENERGIA QUE SE DEBE ENTREGAR O EXTRAER A LA MASADE UN CUERPO PARA QUE AUMENTE O DISMINUYA SU

TEMPERATURA EN UN GRADO

UNIDADES ( Joule / K ) --- ( Cal / C )

Conceptos Bsicos


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TC-007

CALOR

Ce - CALOR ESPECFICO DE UN CUERPO

- CP = CALOR ESPECFICO A PRESIN CONSTANTE

ENERGIA QUE SE DEBE ENTREGAR A LA UNIDAD DE MASA DE UNCUERPO PARA QUE AUMENTE SU TEMPERATURA EN UN GRADO

- CV = CALOR ESPECFICO A VOLUMEN CONSTANTE

UNIDADES ( Joule / Kg K ) --- ( Cal / g C )

- Ce Agua = 4 1854.5 ( Joule / Kg K ) a 15 C

Conceptos Bsicos

C t B i


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TC-008Conceptos Bsicos

C t B i


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TC-009

CALORCALOR SENSIBLE

CALOR ABSORBIDO POR

EL CUERPO SIN TENERCAMBIO DE FASE

CALOR ABSORBIDO POREL CUERPO PARA TENERCAMBIO DE FASE

CALOR LATENTE

Conceptos Bsicos

Conceptos Bsicos


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TC-010

CALOR EQUIVALENTE CALRICO DEL TRABAJO- EL TRABAJO MECNICO SE TRANSFORMA EN CALOR

Trabajo W ( Joule ) = 4.184 ( Caloras )

Conceptos Bsicos

Conceptos Bsicos


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TC-011

CALOR EQUIVALENTE CALRICO DEL TRABAJO

- EL TRABAJO ELCTRICO TAMBIEN SE TRANSFORMA EN CALOR

Trabajo W ( Joule ) = 4.184 ( Caloras )

Conceptos Bsicos

TC 010Conceptos Bsicos


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TC-010

CALOR

EQUIVALENCIAS

Conceptos Bsicos

1995.- 22 US$/Barril

2008.- 140 US$/Barril

Factor: 1/ 6.4



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TC-007

CALOR

Q PODER CALORFICO DE UN COMBUSTIBLE

- QS = PODER CALORFICO SUPERIOR

ENERGIA QUE SE LIBERA POR LA COMBUSTION COMPLETA DELA UNIDAD DE MASA DE UN COMBUSTIBLE

- Qi = PODER CALORFICO INFERIOR

UNIDADES ( Joule / Kg) --- ( Cal / g)

Conceptos Bsicos



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TC-011

SISTEMA, ENTORNO Y UNIVERSO

SISTEMA:

Un sistema puede ser cualquier objeto, cualquier cantidad de materia,cualquier regin del espacio, etc., seleccionado para estudiarlo yaislarlo (mentalmente) de todo lo dems.

Conceptos Bsicos



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TC-012

SISTEMA, ENTORNO Y UNIVERSO

ENTORNO:

EL entorno del sistema es todo lo que queda mas all de la Frontera

El SISTEMA mas el ENTORNO constituyen el UNIVERSO

Conceptos Bsicos



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TC-013

SISTEMAS CERRADOS, AISLADOS Y ABIERTOS

SISTEMA AISLADO:

SISTEMA AISLADO es el sistema que no puede intercambiar materia ni

energa con su entorno.

p



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TC-014


SISTEMA CERRADO:

SISTEMA CERRADO es el sistema que slo puede intercambiar energa

con su entorno, pero no materia.

p



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TC 015


SISTEMA ABIERTO:

SISTEMA ABIERTO es el sistema que puede intercambiar materia y

energa con su entorno.

p



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TC 016

APLICACIN PRCTICA DE SISTEMA :

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