Guia Laboratorio Maquinas Termicas I-2013

Universidad Nacional de Colombia –sede Medellín Termodinámica General 3007812 Laboratorio de termodinámica M7 – laboratorio 202 Primer Laboratorio

1. Guía termodinámica de Vapor

MAQUINA TERMICA DE VAPOR (Jerónimo Ayanz)

1.1 MONTAJE: Este montaje estará construido en el laboratorio y previamente tendrá una explicación por parte del laboratorista. De esta manera no será necesario el montaje propiamente dicho del mismo.

Figura 1 Montaje Maquina térmica de vapor. La maquina de vapor esta constituida por una caldera, provista de alimentación de un combustible, válvulas de paso, recipientes de almacenamiento de agua y

conductos donde se transporta el vapor, además de un recipiente superior donde llegara el vapor. Este montaje de una maquina térmica es básico cuando se quiere calcular la eficiencia de la maquina, es decir que porcentaje de la energía que consume es capaz de proporcionar o suministrar. Esto llevaría a la pregunta equivalente ¿Cuanto combustible consume la maquina al elevar una determinada cantidad de agua hasta una altura fija? El análisis para un sistema de calentamiento se utiliza un quemador de etanol, sin embargo, resulta igualmente apropiado para calentamientos el uso de sistemas eléctricos, simplemente haciendo las mediciones respectivas de voltaje de alimentación (V) y de corriente (i) que este consume en un tiempo determinado. En cuanto a la energía suministrada por la maquina, tan solo basta medir la energía potencial que gano el agua elevada por ésta en un tiempo dado, obviamente, teniendo como base para cálculos posteriores, la cantidad de energía que suministro el sistema de calentamiento durante el mismo tiempo. Preguntas a realizar en el laboratorio: 1. La elección del combustible afectará la eficiencia del sistema? 2. La configuración del sistema de calentamiento (ubicación del mechero, del balón, flujo de combustible, forma de recipiente a calentar) modificará la eficiencia de la maquina. 3. Si dos sistemas de calentamiento, unos es mejor que le otro, ¿en que se emplea el exceso de energía que malgasta el más eficiente? 1.2 PROCEDIMIENTO. Para la realización de la práctica demostrativa, inicialmente el laboratorista ilustra sobre el montaje de la maquina térmica y muestra las acciones y procedimientos a realizar. 1. Medir Volumen inicial y final del combustible a utilizar, en este caso Etanol, para el cálculo del volumen de consumo de combustible. 2. Medir el volumen del agua desplazada. 3. Medir altura (longitud de desplazamiento del agua). 4. Medir volumen del agua de la caldera, y las temperaturas inicial y final. 5. En tablas averiguar el poder calorífico del combustible (etanol puro). Con esta información y la que deba complementar calcule: 1. La eficiencia global del sistema. 2. La eficiencia térmica (que gano el agua para realizar el trabajo)

1.3 INFORME DEL LABORATORIO. Para completar la realización de la práctica, se deberá entregar un informe en medio magnético enviado al correo institucional del profesor (uno por grupo indicando en cada informe las iniciales de los participantes del grupo), tipo artículo de las actividades llevadas acabo en el laboratorio en la que contendrá y máximo de tres personas: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Resumen. (palabras claves máximo 4) Esquema, grafico o foto de la practica (Montaje con explicación) Marco conceptual (conceptos, leyes y demás aplicados en la practica) Análisis de resultados.( Cálculos y resultados con análisis ) Conclusiones. Referencias ( mencionar Bibliografía o referencias)