Cómo determinar si un flujo de fluido es isotérmico o isentrópico

La forma más fácil (y más sucia) de determinar es determinar qué tan rápido está sucediendo algo.

  • En un proceso isentrópico, el fluido no rechaza (ni gana) calor. Si algo sucede muy rápido, no hay tiempo suficiente para que el fluido alcance el equilibrio térmico antes de que el proceso esté “completo”. Piense en un compresor de aire típico para el consumidor: los golpes de compresión ocurren cientos de veces por segundo antes de pasar al tanque de aire, a la llanta o lo que sea que necesite aire comprimido. No hay forma de que el aire comprimido afecte o se vea afectado por la temperatura del compresor.
  • Por el contrario, si un proceso ocurre muy lentamente, es probable que mantenga la misma temperatura que el entorno. Piense en un cilindro de gas comprimido que llena muy lentamente un globo meteorológico, a lo largo de los días. Debido a que el proceso es muy lento, el globo tendrá tiempo de rechazar cualquier calor que se esté acumulando y el cilindro obtendrá calor del ambiente. Esto dará como resultado que el gas en el tanque y el gas en el globo tengan la misma temperatura durante todo el proceso.

En última instancia, estos son solo 2 ejemplos crudos para ilustrar el punto, pero espero que esto ayude.

Es más probable que el flujo en un tubo Venturi sea isentálpico (sin cambios en la entalpía desde la entrada hasta la salida) si el tubo es adiabático. Si el fluido es aire (gas ideal), dado que la entalpía no cambia, la temperatura no cambia. Entonces podemos decir que el flujo es isotérmico (la temperatura no cambia) también.
Idealmente, si el flujo en un tubo Venturi no tiene pérdidas o irreversibilidades y no hay transferencia de calor a través de la pared del tubo, entonces el flujo también es isentrópico (sin cambio en la entropía). Pero en realidad es imposible.
Espero que esto ayude.

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