Este trabajo depende de la trayectoria seguida para realizar el proceso entre los estados inicial y final, como se ilustra con la figura 13.6. Si el proceso que se realiza es a volumen constante Vi disminuyendo la presión desde Pi hasta Pf, seguida de un proceso a presión constante Pf aumentando el volumen desde Vi hasta Vf (figura 13.6a), el valor del trabajo es diferente al que se obtiene en un proceso donde primero se produce una expansión desde Vi hasta Vf a presión constante Pi y después se disminuye la presión desde Pi hasta Pf, manteniendo constante el volumen final Vf (figura 13.6b). Las áreas bajo las curvas en cada caso, tienen un valor diferente, es mayor en la figura 13.6b. Por lo tanto, el trabajo realizado por un sistema depende del proceso por el cual el sistema cambia desde un estado inicial a otro final. De manera similar se encuentra que el calor transferido hacia adentro o hacia fuera del sistema, depende del proceso. Tanto el calor como el trabajo dependen de los e
La cantidad Qs es la misma para todos y cada uno de los cuadrados curvilineos, lo cual significa que Qs fluye a través de cada senda de flujo de calor. Si existen M sendas de flujo de calor, entonces el flujo de calor total Q, a través de ABCD, está dado por:
El número de △Ts, N se escoge arbitrariamente, y el número de sendas de flujo de calor, M se determina dibujando las líneas de flujo de calor de acuerdo con los lineamientos antes mencionados. La razón (Ml/N) será igual para cualquier valor de N que se escoja. Para nuestro problema del horno, si escogemos N = 9, entonces de la red de cuadrados curvílineos, M≈10, y hacinedo l = 1, tenemos
Par un octante de la pared del horno.
Con frecuencia a la cantidad (Ml/N) se le conoce como factor de forma, S. Se le determina mediante técnicas gráficas, de soluciones analíticas, y de los resultados de análogos eléctricos para varias geometrías. En la tabla 3-1 se da el factor de forma para algunas de las configuraciones que se encuentran con más frecuencia. En la referencia 1 se da una extensa lista de factores de forma de conducción. Si S se conoce, Q se puede calcular de
El número de △Ts, N se escoge arbitrariamente, y el número de sendas de flujo de calor, M se determina dibujando las líneas de flujo de calor de acuerdo con los lineamientos antes mencionados. La razón (Ml/N) será igual para cualquier valor de N que se escoja. Para nuestro problema del horno, si escogemos N = 9, entonces de la red de cuadrados curvílineos, M≈10, y hacinedo l = 1, tenemos
Q = 1.1k(T1 - T2)
Par un octante de la pared del horno.
Con frecuencia a la cantidad (Ml/N) se le conoce como factor de forma, S. Se le determina mediante técnicas gráficas, de soluciones analíticas, y de los resultados de análogos eléctricos para varias geometrías. En la tabla 3-1 se da el factor de forma para algunas de las configuraciones que se encuentran con más frecuencia. En la referencia 1 se da una extensa lista de factores de forma de conducción. Si S se conoce, Q se puede calcular de
Q = kS△T
donde △T es la diferencia de temperatura total entre dos fronteras de isotermas.
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