El gasto másico, flujo másico o caudal másico (símbolo
) es la magnitud física que expresa la variación de la masa con respecto al tiempo en un área específica. En el Sistema Internacional se mide en unidades de kilogramos por segundo, mientras que en el sistema anglosajón se mide en libras por segundo. Se usa frecuentemente en sistemas termodinámicos como tuberías, toberas, turbinas, compresores o difusores.
Se puede expresar el caudal másico como:
donde
es la densidad en función de la posición,
es el caudal volumétrico y
es un diferencial de volumen.
Este volumen a su vez se puede expresar como el producto de una superficie
por un diferencial de longitud (la porción de dicha tubería cuyo contenido entra en el sistema por unidad de tiempo).
Si se trata de un fluido que entra o sale de un volumen de control se puede expresar como:
donde
es la velocidad del fluido y
es el área de la sección transversal del conducto. Integrando:
En el caso de tener diversos caudales de entrada y salida se consideran la sumas de estos. En un sistema en estado estacionario se deduce que la variación de masa ha de ser cero, y por tanto se puede establecer:
donde
es el número de entradas e
el número de salidas, cumpliendo así la primera ley de la termodinámica.
Véase también
Referencias
Bibliografía
- Principios de termodinámica para ingenieros. John R. Howell, Richard O. Buckius ; tr. Ileana Velasco Ayala. Ed. McGraw-Hill; México, 1.990. ISBN 968-422-571-7
- Introducción a la termodinámica clásica Leopoldo Garcia-Colin Scherer ; Ed. Trillas, México , 1990.
- Termodinámica Yunus A. Cengel ; Michael A. Boles ; Ed. McGraw-Hill ; México, 2012
Enlaces externos