primeira lei termodinamica

Primeira Lei de Termodinâmica para VC
Volume de controle – caixa (volume) do espaço por onde a massa possa fluir (fluxo de massa) por calor ou quantidade de movimento
Superfície de controle – fronteira do VC: delimitação real ou imaginária entre o sistema (VC) e pela vizinhança (onde massa ou energia atravessam)
Vizinhança do VC – tudo que for externo ao VC
Interações e energia entre a vizinhança e o VC: calor / trabalho / fluxo de energia que acompanha o fluxo de massa (energia interna)
a) Lei da conservação das massas para o VC

Durante o transiente:
Em regime permanente RP: qdo as suas propriedades não variam com o tempo embora possam variar no espaço
b) Lei da conservação da energia para o VC

= somatório das vazões de massa entrando no VC no instante t = somatório das vazões de massa saindo do VC no instante t = energia total específica que flui para o interior do VC no instante t levada pela vazão mássica mE = energia total específica que flui do VC no instante t levada pela vazão mássica mS h = entalpia específica = u + pv u = energia interna específica
PV = trabalho de escoamento = trabalho associado a pressão do fluido para produzir e remover matéria do VC
V2/2 = enérgica cinética (v – velocidade média da seção transversal do VC) gZ = energia potencial
Observações:
para ∆t -> 0: tem-se as variações instantâneas num VC
Em RP as qtdades não variam

Balanço de energia para nosso estudo de caso.

Os balanços de energia mecânica mais úteis são feitos para fluidos escoando, especialmente líquidos, onde uma pequena modificação é feita no balanço global de energia, para trabalhar com a energia mecânica. Pode-se desprezar a energia interna U e o calor recebido pelo sistema (Q), por não serem aproveitáveis diretamente como trabalho mecânico. Estas parcelas de energia não podem ser convertidas de uma forma simples em trabalho devido à segunda lei da termodinâmica e a eficiência