PostFQ09















AFORO Y DETERMINACIÓN EN TUBERÍAS
Laboratorio No. 1









Diego A. Montenegro de León
Carnet 1042609

Universidad Rafael Landívar
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Máquinas Hidráulicas y Neumáticas
Ing. José Véliz

Guatemala, 17 de febrero de 2012
Contenido Página
Abstracto 1
Introducción 1
Fundamento Teórico 2
Objetivos 4
Metodología 4
Resultados 5
Discusión deResultados 7
Conclusiones 7
Bibliografía 8
Diagrama de Equipo 9
Datos Originales 10
Muestra de Cálculo 11
Datos Calculados 15
Análisis de Error 16


ABSTRACTO.

Se estudió experimentalmente el equilibrio dinámico que se establece entre el agua líquida y el vapor de agua en la ebullición. Se calculó la presión de vapor del agua utilizando la ecuación de Antoine y la ecuación deClausius-Clapeyron a partir de las temperaturas de ebullición tabuladas.
Se trabajó bajo aproximadamente 641mmHg de presión atmosférica.
Se tabulan las presiones de vapor de agua para diferentes temperaturas utilizando la ecuación de Antoine a partir de la cual se calculó el cambio de entalpía de vaporización del agua para el intervalo de temperaturas comprendido entre los 94°C (punto de ebullición del agua a lapresión atmosférica de la región) y los 46°C temperatura mínima a la que se observó ebullición en el sistema líquido-vapor,
Se utilizó un balón de fondo redondo para armar el sistema líquido-vapor el cual fue llevado a ebullición y posteriormente confinado utilizando un tapón horadado. Posteriormente, se agregó agua sobre el balón como medio de enfriamiento.
La presente práctica fue realizada porManuel Gálvez y Diego Montenegro el miércoles 30 de marzo de 2011.


INTRODUCCIÓN.

Se discute por qué resulta posible observar la ebullición del agua a temperaturas inferiores a su punto de ebullición considerando la transferencia de energía que se dio entre el sistema líquido-vapor y el agua de enfriamiento. Dicha transferencia de calor permitía que cierta fracción de agua en fase de vaporcondensara y asumiendo un comportamiento ideal fuera posible calcular una reducción en la presión dentro del balón, presión que se ejercía sobre la masa de agua líquida y a su vez determinaba el equilibrio líquido-vapor que definía la ebullición de la misma.
La presente práctica fue realizada por Manuel Gálvez y Diego Montenegro el miércoles 30 de marzo de 2011.

FUNDAMENTO TEÓRICO.


Según(Himmelblau, 1996), la ecuación de Antoine permite calcular la presión de vapor de diferentes sustancias a diferentes temperaturas; siendo una de ellas el agua es posible calcular su presión de vapor en un intervalo de temperatura de entre 284K y 441K.

(1) Ecuación de Antoine1



Donde es el logaritmo natural de la presión de vapor en milímetros de mercurio (mmHg) y y son constantes que dependen decada sustancia.

Para el agua,




Según (Universidad del País Vasco, 2006) suponiendo que la fase de vapor de un sistema líquido-vapor de un solo componente, se comporta de manera ideal y, que el volumen molar de la fase líquida es despreciable comparado con el volumen molar de la fase de vapor se obtiene una expresión matemática que permite calcular la presión de vapor como función de latemperatura y que se denomina ecuación de Clausius-Clapeyron.
Además de las consideraciones anteriores en la ecuación de Clausius-Clapeyron se asume que la entalpía de vaporización o calor latente de vaporización es independiente de la temperatura al menos en un intervalo dado como ocurre en la ecuación de Antoine.


(2) Ecuación de Clausius-Clapeyron2



Donde es el logaritmo natural de la presión devapor en milímetros de mercurio (mmHg), o es el cambio de entalpía de vaporización o calor latente de vaporización, es la constante universal de los gases y es una constante.

Además se asume un comportamiento ideal para el vapor de agua y por lo tanto, se considera como válida la ecuación del gas ideal,

(3) Ecuación del gas ideal




OBJETIVOS.

1. Determinar experimentalmente el equilibrio...