Ecuacion de la conservacin de la energia

Ecuacion de la conservacin de la energiaAntecedentesLa ley de conservacin de la energa, formulada por primera vez en el siglo XIX, es una ley de la fsica. Afirma que la cantidad total de energa en un sistema aislado permanece constante en el tiempo. La energa total se dice que est conservada en el tiempo.En 1638, Galileo contribuyo con esta ley donde realizar un experimento como el "pndulo interrumpidoSe Gottfried Wilhelm Leibniz durante 1676-1689, que intent por primera vez una formulacin matemtica del tipo de energa que se conecta con el movimiento. Leibniz dio cuenta de que en muchos sistemas mecnicos,PrincipiosElPrincipio de conservacin de la energaindica quela energa no se crea ni se destruye;slo se transformade unas formas en otras. En estas transformaciones, la energa total permanece constante; es decir, la energa total es la misma antes y despus de cada transformacin.

En el caso de la energa mecnica cuando se tiene un rozamientos y sin intervencin de ningn trabajo externo, la suma de las energas cintica y potencial permanece constante. En todos los casos la energa mecnica total, es decir, la energa cintica ms la energa potencial en cualquier instante de la trayectoria es la misma.Em = Ec + Ep

El principio de conservacin de la energa en el caso de los fluidos en movimiento tambin est presente, a diferencia del caso de un cuerpo considerado como una partcula, ahora en el caso de los fluidos la masa esta distribuida en todo el fluido, es decir la masa esta distribuida en todo el volumen.Cuando se quiere saber el flujo de un fluido se puede considerar la ecuacin de Bernoulli junto con la conservacin de la energaEl "efecto de Bernoulli", es el descenso de la presin del lquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. En el flujo de alta velocidad a travs de un estrechamiento, se debe incrementar la energa cintica, a expensas de la energa de presin.

Cuando analizamos un problema de flujo en tuberas, existen tres formas de energa que hay que tomar en consideracin:

Si tomamos un elemento de fluido como el mostrado el a figura, esta se localiza a cierta elevacin (z), tiene una velocidad (v) y presin (p). Entonces el elemento posee las formas de energa siguiente:

La cantidad total de energa que posee el elemento de fluido ser la suma de las tres energas anteriores:

Considere un elemento de fluido que pasa por las secciones 1 y 2 (tal como se muestra en la figura):