01 Clase Pr Ctica 01

PLAN DE CLASES
ASIGNATURA: TERMOTECNICA
CLASE PRÁCTICA Nr. 1 ACT. DOCENTE Nr. 2
TEMA I: CONCEPTOS FUNDAMENTALES.
TITULO: “Cálculo de la temperatura y presión absoluta”.
INTRODUCCIÓN.
En la clase de hoy veremos el cálculo de la temperatura absoluta a partir de la temperatura relativa dada en , en el sistema métrico y en el sistema inglés.
Recordar las escalas de temperaturas y lasecuaciones para hacer las conversiones de unidades.
Vamos a ver la aplicación de la ley de conservación de masa resumida en la ecuación de continuidad para el cálculo de la masa o gasto másico, la velocidad, el área, el volumen específico o la densidad en sistemas abiertos de flujo estacionario como, por ejemplo, un tramos de tubería.

Porque

Como , nos queda, entonces:

Es el volumenespecífico.
Es la velocidad del fluido.
Análisis dimensional:




Densidad
Es el inverso del volumen específico.
Peso específico

Volumen específico

La temperatura absoluta siempre es .
en
La temperatura relativa puede ser ó .
Escala de temperatura.














Unidades de temperatura.




Objetivos:
1. Conocer los parámetros termodinámicos y sus unidades de medida correspondientes.
2.Saber calcular la temperatura absoluta a partir de la temperatura relativa.
3. Saber aplicar la ecuación de continuidad en sistemas fluentes o de flujo estacionario.
4. Saber calcular la presión absoluta a partir de la presión relativa.
5. Saber calcular la presión aplicando la ecuación fundamental de la hidrostática.
Desarrollo.
Problema Nr. 1.
a) Convertir en grados Celsius las siguientestemperaturas medidas con un termómetro de FAHRENHEIT.
; ; ;
b) Convertir en grados Fahrenheit las siguientes temperaturas medidas en grados Celsius.
; ; ;
Solución:
Para el inciso a):





Para el inciso b):





Problema Nr. 2.
El día 24 de agosto de 1960 fue medida en la Estación “Vostok” de la antigua Unión Soviética, en el Antártico, la temperatura de aire : Según los datos de 1960, ésta fuela temperatura más baja en la esfera terrestre. Exprésela en: a) ; b) ; c) .
Solución:
Para el inciso a):


Para el inciso b):


Para el inciso c):


Problema Nr. 3.
Al establecer su escala, Fahrenheit tomó como la temperatura normal del cuerpo humano. ¿Cuál era esta temperatura, según Fahrenheit, en grados Celsius?.
Solución:



Problema Nr. 4.
¿Cuál es la temperatura del cero absoluto por laescala de Fahrenheit?.
Solución:


Problema Nr. 5.
En los trabajos técnicos y científicos suele medirse directamente la diferencia de temperaturas (por ejemplo por medio de pares termoeléctricos diferenciales). ¿Cuál es la diferencia de temperatura por la escala práctica internacional , si por la de Fahrenheit es ?.
Solución:

Otro método:

…………………….(1)
……………………..(2)
Planteando la resta de (1)menos (2):



Tamaño en grados:
El tamaño en grados Celsius es igual al tamaño en grados Kelvin.

El tamaño en grados es menor que el tamaño en grados Celsius.





Problema Nr. 6.
En EE.UU se utiliza la escala absoluta de Rankine, en la cual se toma como cero la temperatura del absoluto y el valor de las divisiones es el mismo que el valor de las divisiones de la escala de Fahrenheit. ¿Cuál serála temperatura por esta escala absoluta, si se sabe que ?.
Solución:



Problema Nr. 7.
Unos termómetros marcan y . ¿Cuáles serán, en estos casos, los valores de las temperaturas absolutas en las escalas de Kelvin y Rankine?.
Solución:






Problema Nr. 8.
Por una tubería de de diámetro circula vapor de agua con una densidad de y una velocidad de . En el extremo de la tubería hay unestrechamiento en el cual el diámetro se reduce a y la velocidad aumenta a .
a) ¿Qué flujo másico circula por la tubería en ?.
b) ¿Cuánto vale el volumen específico en el estrechamiento?.
Solución:
Datos:





Según la Ley de conservación de la masa, se tiene que:

Para sistemas abiertos de flujo estacionario, se cumple que:
Porque
La masa puede calcularse como un gasto másico, como un flujo...