Trabajo Fase 1_grupo_15 (1)

FASE 5 SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

TUTOR RUBEN MUNERA TANGARIFE

TRABAJO PRESENTADO POR: LINA MARCELA KREISBERGER RIVERA CODIGO: 1.144.128.581 MARIA JULIETH CAICEDO RENGIFO CODIGO: 1.113.648.200 MILLER LADY RINCON SASTOQUE CODIGO: 1.112.222.022 HEIDI VIVIANA DIAZ CODIGO: 1.114.888.026

GRUPO: 201015_53

TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA. INGENIERÍA EN ALIMENTOS. CEAD PALMIRA 28 DE NOVIEMBRE 2018

INTRODUCION

Este trabajo colaborativo corresponde a la segunda fase de la situación problema del curso, el proyecto está orientado a la construcción y cálculo de un ciclo termodinámico, para esta fase se trabajará en la aplicación de la segunda Ley y se diseñará el ciclo termodinámico como resultado del análisis de la primera fase. La segunda ley de la termodinámica como principio, establece sus bases fundamentales en la entropía, que es considerada como el desorden molecular de un sistema, la cual tiende a incrementarse en el universo de acuerdo al tiempo. Teniendo en cuenta el desarrollo de la actividad vemos aplicabilidad del principio tomando como ejemplo la patata horneada, y en otros de los casos se puede evidenciar en un incendio forestal, o simplemente al romper un plato de porcelana.

FASE 5: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Con base en el diagrama de bloques elaborado en la fase anterior, y teniendo en cuenta los datos asignados, el grupo deberá desarrollar los siguientes puntos:

DIAGRAMA DE BLOQUES SITUACIÓN INDUSTRIAL

6 Bomba Nº2

P6=1 Mpa=1000 Kpa

Liquido Saturado

Liquido Saturado

7

P7=15.60 Mpa=15600 Kpa S6=S7

Cámara de Mezclado 2 Y

Vapor sobrecalentado

P2=1 Mpa= 1000 Kpa S1=S2 5

Caldera

Vapor sobrecalentado

1 ºT1= 600ºC P1=15.60 Mpa =15600 Kpa

(1-Y)

Turbina

3

(1-Y)

P3=8Kpa =0.001 Mpa S1=S3

P5=1 Mpa= 1000 Kpa S4=S5 Liquido Saturado

Bomba Nº1

Vapor liquido

4 Condensador Liquido Saturado

P4=8 Kpa = 0.008 Mpa Corriente de Agua fría Corriente de Vapor de agua

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE LA EFICIENCIA DE CICLO 1. Determinar la eficiencia del ciclo.

𝒏𝒕𝒆𝒓 = 𝟏 −

𝐪 𝐬𝐚𝐥𝐢𝐝𝐚 𝐪 𝐞𝐧𝐭𝐫𝐚𝐝𝐚

𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂 = 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒂 𝒔𝒂𝒍𝒆

Primero se debe hallar fracción de vapor:

Formula: (𝑦)ℎ2 + (1 − 𝑦)ℎ5 = ℎ6

Despejamos en la ecuación: 𝑦ℎ2 + ℎ5 − 𝑦ℎ5 = ℎ6 𝑦(ℎ2 − ℎ5 ) = ℎ6 − ℎ5 𝒚=

ℎ6 − ℎ5 ℎ2 − ℎ5

Reemplazamos datos ejercicios:

𝒚=

762,61 − 174,437 = 0,223098 2810,827 − 174,437

𝒚 = 0,223098 La fracción de vapor es de 0,223098 qué va desde la turbina hacia la cámara de mezclado

Luego se halla los siguientes datos: 𝑸 𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒓𝒂 = (𝒉𝟏 − 𝒉𝟕 ) 𝑸 𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒓𝒂 = (𝟑𝟓𝟕𝟕, 𝟖𝟔𝟖

𝒌𝒋 𝒌𝒋 𝒌𝒋 − 𝟕𝟕𝟖, 𝟗𝟔𝟒 ) = 𝟐𝟕𝟗𝟖, 𝟗𝟎𝟒 𝒌𝒈 𝒌𝒈 𝒌𝒈

El calor de la Caldera es de 2798,904

𝑘𝑗 𝑘𝑔

qué va ingresa al ciclo

de regeneración.

𝑸 𝑺𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒅𝒐𝒓 = (𝟏 − 𝒚) ∗ (𝒉𝟑 − 𝒉𝟒 ) 𝑸 𝑺𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒅𝒐𝒓 = (1 − 0,223098) ∗ (2081,590 𝑸 𝑺𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒅𝒐𝒓 = 1482,50615

𝑘𝑗 𝑘𝑗 − 173,362 ) = 𝑘𝑔 𝑘𝑔

𝑘𝑗 𝑘𝑔 𝑘𝑗

El calor del Condensador es de 1482,50615 𝑘𝑔 qué sale del ciclo de regeneración.

Eficiencia del Ciclo:

𝒏𝑻𝒆𝒓 = 𝟏 − (

𝒒𝑺𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂 )= 𝒒𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂

𝒏𝑻𝒆𝒓 = 𝟏 − (

𝒌𝒋 1482,50615 𝒌𝒈 𝒌𝒋 𝟐𝟕𝟗𝟖, 𝟗𝟎𝟒 𝒌𝒈

)=

𝒏𝑻𝒆𝒓 = 𝟏 − (𝟎, 𝟓𝟐𝟗𝟔𝟕) = 𝒏𝑻𝒆𝒓 = 𝟎, 𝟒𝟕𝟎𝟑𝟑 𝐨 𝟒𝟕, 𝟎𝟑𝟑%

R/: La eficiencia térmica del ciclo fue 47,033%

2. Representar en un diagrama T-s cada una de las etapas del ciclo termodinámico. Para esta actividad use el simulador TermoGraf. No se intimide con este numeral, se realizará una conferencia especial en la que se hará un ejemplo paso a paso de cómo realizar la gráfica.

CONCLUSIONES

La segunda ley de la termodinámica como principio, establece sus bases fundamentales en la entropía, que es considerada como el desorden molecular de un sistema, la cual tiende a incrementarse en el universo de acuerdo al tiempo. Teniendo en cuenta el desarrollo de la actividad vemos aplicabilidad del principio tomando como ejemplo la patata horneada, y en otros de los casos se puede evidenciar en un incendio forestal, o simplemente al romper un plato de porcelana.

En la entropía se tienen en cuenta los cambio de temperatura, o cambio de estado, en la naturaleza se ven reflejados en los procesos o también en los fenómenos naturales como las consecuencias de un huracán, la erupción de un volcán, la formación de piedras, o la formación de montañas.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Unidad 2 segunda ley de termodinámica https://es.vbook.pub.com/document/322866648/Unidad-2-Segunda-Ley-de-LaTermodinamica Segunda Ley de la Termodinámica. Recuperado de https://brainly.lat › Universidad › Física