BALANCE DE ENERGIA

Todos los procesos metalúrgicos implican varias clases de intercambio de energía con los alrededores.

La ecuación general de balance se expresa de la siguiente manera:

LA ECUACIÓN DE LA PRIMERA LEY PARA UN PROCESO QUE SE PRODUCE EN UN SISTEMA ES

wqU

wqUU

12

…. (1)

Donde:

U: Contenidos de energía interna del sistema (cal/mol)

q: calor absorbido por el sistema de los alrededores (cal)

w: trabajo realizado por el sistema sobre el medio (cal)

DIAGRAMA DE FLUJO

El contenido térmico o entalpia (H) de un sistema, es una propiedad termodinámica, definida de la siguiente forma:

Donde:

U: contenido de energía interna

p: presión

V: volumen del sistema

pVUH …. (2)

Combinando la Ec. 1 y 2, la primera ley puede ser escrito para cualquier cambio de estado termodinámico como:

Para un proceso a presión constante, en el cual todo el trabajo hecho por el sistema sobre los alrededores es el de expansión, esto es:

112212 VpVpwqHH

)( 12

2

1VVppdVw

…. (3)

…. (4)

ppp 12

Combinando las Ecs. 3 y 4

óDonde: qp: Calor absorbido por el sistema al cambiar del estado 1 al estado 2 por un camino de presión constante en el cual solo se efectúan trabajo de expansión sobre los alrededores.

La importancia y utilidad de la ecuación 5 descansa en el hecho de que relacionan de una manera simple una cantidad de gran importancia el efecto térmico para un proceso (qp) a una propiedad termodinámica del sistema, el contenido térmico (∆H).

pqHH 12 pqH …. (5)