La característica principal de este dispositivo es que
aumenta la velocidad de un fluido a expensas de la presión, lo que produce un
cambio de energía cinética
. Esto se logra debido al diseño de este, en donde se reduce
progresivamente el área transversal por donde circula el fluido. En estos
dispositivos la tasa de transferencia de calor entre el fluido y sus
alrededores es muy pequeña debido a la gran velocidad de este
, otra característica de
este dispositivo es que no se produce o se efectúa un trabajo en este por lo
cual se desprecia
, así como el cambio de
energía potencial es insignificante
.
Representación esquemática de una tobera.
En este tipo de dispositivos la velocidad con la que sale el fluido es
mucho mayor que la de entrada, la presión de salida es menor que la de entrada,
la temperatura de entrada es mayor que la de la salida, el flujo de masa es
igual tanto en la salida como en la entrada debido al flujo estacionario del
fluido.
Ecuación de continuidad para una tobera
1° Ley de la termodinámica para una tobera
El siguiente video muestra cómo funciona una tobera
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Difusor
Contrario al funcionamiento de la tobera este dispositivo
hace disminuir la velocidad de salida del fluido, la cual se logra con el
aumento del área por donde circula el fluido.
Representación esquemática de un difusor
Las propiedades de este sistema es que la velocidad en la
salida es menor que la de entrada, en cuanto a la temperatura aumenta en la
salida y es menor en la entrada, el flujo másico permanece constante en todo el
sistema, la entalpia es aumenta en la salida del sistema.
1° Ley de la termodinámica para un difusor
El siguiente video muestra como se aplica un difusor en automotriz
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Válvulas
Su principal características es restringir el paso de
fluido haciendo que este tenga una caída de presión en el sistema en donde esté
instalado. Lo común es que debido a esto se presenta una leve disminución de la
temperatura, haciendo de este una fuente aplicable en los sistemas de
refrigeración y de aire acondicionado.
Diagrama esquemático de una válvula
Las válvulas son dispositivos pequeños por lo cual se
suponen que son adiabáticos
, no se realiza ningún
trabajo ni en la entrada como en la salida
, el cambio de energía
potencial es muy pequeño por lo cual es despreciable, la velocidad de salida es
mayor que la entrada pero el cambio de energía cinética es insignificante.
1° Ley de la termodinámica para una valvula
El siguiente video muestra cómo funciona una válvula
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