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1°Lei da Termodinâmica (Sistema Aberto (Aplicações da equação da 1ª Lei…

- - - - Serão usados a formulação de volume de controle para conservação da massa e da energia
        
        Conservação da Energia
        
        Aplicando o teorema de Transporte de Reynolds à primeira lei da termodinâmica. A variável toma-se a energia E, e a energia por unidade de massa é
        
        A Equação pode ser escrita para um volume de controle como se segue:
        
        A energia do sistema por unidade de massa, e , pode ser de vários tipos
        
        Considerando apenas os três primeiros termos, desta tem-se:
        
        Usando por conveniência o "ponto em cima" para denotar derivadas temporais, dividiremos o termo de trabalho em três partes:
        
        O trabalho de eixo isola aquela porção de trabalho que é deliberadamente realizada por uma máquina (rotor de uma bomba, pá de um ventilador, pistão etc.) prolongando-se através da superfície de controle para dentro do volume de controle. A taxa de trabalho realizada pelas forças de pressão ocorrem apenas na superfície; Todos os trabalhos das porções internas do material no volume de controle realizam-se por forças iguais e opostas, e se cancelam. O trabalho de pressão é igual ao produto da força de pressão sobre um elemento de superfície pelo componente normal da velocidade entrando no volume de controle
        
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  - - - Turbinas são máquinas de fluxo, conversoras de energia mecânica e térmica em trabalho eixo; processo de expansão adiabático. O trabalho gerado por uma turbina pode ser calculado, através da 1ª Lei em regime permanente.
    - - Trocadores de Calor são equipamentos de fluxo que fazem troca de energia em forma de calor, normalmente entre dois fluidos em movimento.
        
        Aplicando a primeira para cada fluido, tem-se:
    - - Máquina de fluxo que eleva a pressão de um fluído líquido, adiabaticamente e com escoamento aproximadamente incompressível.
        
        Aplicando a primeira para cada fluido para um processo adiabático, tem-se:
        
        Para um elemento de fluido escoando de forma “incompressível’ e “adiabaticamente”:
    - - Máquinas de fluxo que comprimem gases ou vapores superaquecidos de foma
        adiabática.
        
        Aplicando a primeira para cada fluido para um processo adiabático, tem-se:
        
        Simplificando a equação para uma entrada e uma saída, tem-se:
- - - - Então, à quantidade de fluido deslocado através de dA durante o tempo dt corresponde o volume do paralelepípedo
        
        A integral de dυ/dt é a vazão volumétrica total Q através da superfície S
        
        A vazão volumétrica pode ser multiplicada pela massa específica para se obter a vazão em massa . Se a massa específica variar sobre a superfície, deverá fazer parte da integral de superfície
        
        Se a massa específica for constante, ela pode sair do sinal de integração, resultando uma proporcionalidade direta:
        Massa específica constante:
        
        Para a conservação de massa,tem-se
        
        Substituindo no teorema de Reynolds
        
        Se o volume de controle tem apenas um certo número de entradas e saídas unidimensionais, podemos escrever