Informe Barco Pop Pop Fabio Esteban Barreto 1

UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA




BARCO POP POP




TERMODINAMICA
401

FABIO ESTEBAN BARRETO GALLO
764214206





INGENIERIA INDUSTRIAL

21-04-2016




OBJETIVO

Realizar un barco pop pop a partir de elementos caseros para evidenciar la interacción de los sistemas termodinámicos con su alrededor por medio de la interpretación de la primera ley de la termodinámica.














INTRODUCCIÓN
Elbarco pop pop es el aparejo más simple de construir a partir de un moto de vapor. El motor del barco es tremendamente sencillo, consta de la vela, dos pitillos y una caldera.
Para que el barco funcione hay que meter agua por los pitillos hasta que tanto los pitillos como la caldera estén llenos. Después se apoya el barco en el agua, de modo que el final de los pitillos quede sumergido, y que de esemodo no cojan aire. Una vez ensamblado el barco sólo hay que encender la vela y ponerla debajo la caldera.
En unos segundos empieza a moverse el barco.
¿Cómo y por qué funciona?
El mecanismo de este barco es un motor de dos tiempos. Con un funcionamiento muy sencillo basado en calor y presión.
La caldera está llena de agua, y se le aplica la vela, que es una fuente de calor. El agua que tienedentro se calienta y acaba convirtiéndose en vapor de agua.
El vapor de agua ocupa mucho más que el agua, de modo que la caldera se hincha, haciendo un primer "pop" al combarse la tapa hacia afuera. Al convertirse el agua en vapor, ocupando mucho más volumen, expulsa agua por los pitillos.
El agua que sale a presión por los tubos impulsa al barco hacia adelante.
Al expulsar el agua, la presión en elhervidor disminuye, y con menos presión, el vapor vuelve a convertirse en agua, ocupando mucho menos. Aquí es cuando se oye el segundo "pop", al combarse hacia adentro la pared de la caldera.
Como resultado de la conversión de vapor en agua, y la disminución de volumen, se crea una succión, que recoge agua de fuera de nuevo hacia los pitillos.
Al absorber agua el barco se frena un poco, pero sefrena menos de lo que se acelera al expulsarla, así que en suma, el barco avanza.

Y una vez llegados aquí, se vuelve a repetir el proceso. En cada vuelta se oyen dos "pops" de la pared de la caldera.
MARCO TEORICO
Primera ley de la termodinámica
Esta ley es también conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica que asegura que la energía no se crea, ni se destruye, sinoque se conserva ,es la más usada y aplicada en la ingeniería.
Esta ley ha sido confirmada en numerosos e interminables experimentos y hasta hoy no ha habido uno solo que la contradiga
Se establece que si un sistema intercambia calor con otro o realiza un trabajo sobre otro, la energía interna del sistema se ve expuesta a cambios. Si la energía cambia dentro del sistema es porque hay intercambio deenergías con el ambiente, esas se conocen como:

La energía total del universo se conoce permanece constante y las variaciones de energía en un sistema cerrado son caudas por el intercambio de energía con lo que lo rodea (ambiente)
Define el calor como la energía necesaria que le permite al sistema intercambiar para compensar las diferencias entre trabajo y energía. Entonces estaley expresa que, cuando un sistema es sometido a un ciclo termodinámico, el calor cedido por el sistema será igual al trabajo recibido por el mismo, y viceversa



Aplicada a la termodinámica su fórmula es:

Donde
U es la energía interna del sistema (aislado)
Q es la cantidad de calor aportado al sistema
W es el trabajo realizado por el sistema.
Si el medio es quien suministra calor al sistema,el calor será positivo y si recibe calor del sistema será negativo. Si el medio realiza trabajo sobre el sistema, este será negativo y si recibe trabajo de parte del sistema, el trabajo será positivo




DESARROLLO DEL BARCO

Materiales:
Brick de jugo
3 Pitillos
Lata de gaseosa
Silicona
Alambre
Pegamento de Componente
Vela
Marcador
Tijeras



Casco del barco
Se ha seleccionado como elemento...