¿Qué es una maquina térmica?
Es un conjunto de elementos mecánicos
que permiten intercambiar energía , a través de un eje .
¿Cómo funciona una maquina térmica?
Un motor térmico o máquina térmica es un
artefacto que convierte energía térmica en trabajo mecánico por medio del
aprovechamiento del gradiente de temperatura entre una “fuente” caliente y un
“sumidero” frío. El calor se transfiere de la fuente al sumidero y, durante
este proceso, algo del calor se convierte en trabajo por medio del
aprovechamiento de las propiedades de un fluido de trabajo, usualmente un gas o
un líquido.
¿Qué es la eficiencia ideal de una
maquina térmica?
Es 1 (U=0) porque no existe rozamiento
y el trabajo útil es igual al trabajo producido (Potencia de salida igual a la
potencia de entrada)
¿Cómo se calcula la eficiencia real de
las maquinas térmicas?
E=T/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1
Donde:
T=trabajo mecánico
Q1=calor suministrado
Q2=calor obtenido
T1=trabajo de entrada
T2=trabajo de salida
E=eficiencia
¿Cuáles son las variables que
intervienen en las maquinas terminas?
Trabajo mecánico
Calor suministrado
temperatura
¿Qué unidades se utilizan en las
variables de las maquinas térmicas?
Trabajo mecánico
J= Joules
Calor
Suministrado
J / (kg · K) y cal / (g · °C).
Temperatura
°K o °C
|
PROCEDIMIENTO:
A.- Colocar la broca al taladro y aplicar durante 2 minutos la acción de
taladrar a la madera, el metal y la piedra. Inmediatamente medir la
temperatura en la perforación de cada material, anotar los datos:
Observaciones:
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Equipo
|
Temperatura O C
madera
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Metal O C
|
Piedra O C
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1
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40
|
15
|
29
|
|
2
|
28
|
19
|
22
|
|
3
|
21
|
24
|
37
|
|
4
|
21
|
25
|
38
|
|
5
|
53
|
27
|
37
|
|
6
|
61
|
27
|
43
|
|
-
Colocar en un vaso de precipitados 50 ml de agua, colocar sobre este vaso otro vaso con 50 ml de agua y medir su
temperatura.
-
Colocar el conjunto de los dos vasos sobre la parrilla.
-
Calentar hasta ebullición
del agua del vaso de precipitados inferior y medir la temperatura del vapor,
medir el tiempo de ebullición del
agua del vaso inferior y la temperatura del agua del
vaso superior.
Observaciones:
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Equipo
|
Temperatura inicial del
agua Vaso superior
|
Temperatura del
vapor vaso inferior
|
Temperatura final del agua Vaso superior
|
Tiempo en e bullir
el agua vaso inferior.
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1
|
17°C
|
80°c
|
70°c
|
10.35
|
|
2
|
18°C
|
54°C
|
64°C
|
6.49
|
|
3
|
19°C
|
90°C
|
60°C
|
8.21
|
|
4
|
18°C
|
79°C
|
63°C
|
7.25
|
|
5
|
18°C
|
78°C
|
62°C
|
6.32
|
|
6
|
15°C
|
80°C
|
61°
|
7.12
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Motor Stirling
El motor de
aire caliente Stirling, utiliza una fuente de calor fija, para calentar aire en
su cilindro. Se le puede considerar de combustión externa y proceso adiabático,
ya que no requiere quemar combustible en su interior y al operar, no transfiere
calor al entorno. Su movimiento obedece a las diferencias de presión de aire,
entre la porción mas caliente y la fría. El mecanismo central de un Stirling
consiste de dos pistones/cilindros, uno para disipar calor y desplazar aire
caliente hacia la sección fría (viceversa). En la práctica este cilindro
funciona como intercambiador de calor y se le denomina regenerador.
Turbina
Alternativa
Es un motor que utiliza el movimiento alternativo de uno o más pistones
para convertir la presión en un fluido en trabajo, generalmente en forma de movimiento de rotación. La contraposición son las máquinas
rotativas en que el movimiento de las piezas de la máquina ya es de rotación
como las turbinas o el motor Wankel.
Compresor de émbolo
Rotativa
Un
compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión
y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los
gases y los vapores.
Compresor rotativo
Turbocompresor
Turbo máquinas
Una turbomáquina es una máquina cuyo elemento principal es un rodete (rotor giratorio) a través del cual pasa un fluido de forma continua, cambiando éste sucantidad de movimiento por acción de la máquina. Se da así una transferencia
de energía entre
la máquina y el fluido a través del momento del rotor sea en sentido
máquina-fluido (como en el caso de una bomba hidráulica)
o fluido-máquina (como en el caso de una turbina).
De forma aproximada, se suele
referir a las turbomáquinas como aquellas que cumplen la ecuación de Euler, si bien esta solo es exacta para el caso
unidimensional:
W=m*(c1u*u1-c2u*u2)
Máquina de vapor
Rotativa
Las turbinas
de vapor son máquinas rotativas ya que no incorporan ningún mecanismo
alternativo como el biela-monavella usado en las máquinas alternativos.
Colocar 100 ml de agua en el matraz erlenmeyer, y tapar con
el tapón bihoradado colocar el tubo de vidrio de desprendimiento.
Calentar el agua y medir la temperatura de salida del vapor,
colocar en la salida del vapor de agua el rehilete y medir el número de
revoluciones y la temperatura.
Tabular y graficar los datos obtenidos, temperatura-vueltas.
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Equipo
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Giros por minuto del rehilete
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1
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¼ de giro
|
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2
|
⅛ de
giro.
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3
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0/16 de giro
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4
|
0/18 de giro
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|
5
|
0/18 de giro
|
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6
|
0/18 de giro
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Gabriela. Saludos, el trabajo, queda registrado.
ResponderEliminarProf. Agustín