Balance de energía en sistemas cerrados

Práctica 2:
Balance Macroscópico de Energía:
Sistema Cerrado
Grupo: “A”
Asignatura: Experimentación en Ingeniería Química I
Año: 2012/2013
Grado en Ingeniería Industrial

Práctica Nº 2: Balance macroscópico de energía: Sistema cerrado

Asignatura: Experimentación en Ingeniería Química I
Año: 2012/13

ÍNDICEObjetivos............................................................................................................................. 3
Fundamento teórico ............................................................................................................ 3
Procedimiento experimental. Toma de datos y resultados .................................................... 4
Materiales.......................................................................................................................... 4

Calibrado del dispositivo .................................................................................................. 4
Medida de las propiedades térmicas ............................................................................... 6
Capacidad calorífica del aceite ...........................................................................7
Capacidad calorífica del vinagre .......................................................................... 9
Capacidad calorífica de la leche de soja ........................................................... 11
Cálculos ............................................................................................................................. 13
Calibrado del dispositivo................................................................................................ 13
Medida de las propiedades térmicas ............................................................................. 13
Capacidad calorífica del aceite ......................................................................... 14
Capacidad calorífica del vinagre........................................................................ 14
Capacidad calorífica de la leche de soja ........................................................... 15
Comparación de los resultados obtenidos .......................................................................... 15
Cuestiones......................................................................................................................... 16

2Práctica Nº 2: Balance macroscópico de energía: Sistema cerrado

Asignatura: Experimentación en Ingeniería Química I
Año: 2012/13

 OBJETIVOS:
o
o
o
o

Comprobar experimentalmente el balance de energía en procesos con intercambio
térmicos.
Utilización de los balances de energía para la determinación de propiedades
térmicas en sistemas tanto abiertos como cerrados.
Determinación depropiedades térmicas de sustancias comunes en la Industria
Agroalimentaria.
Determinación de la capacidad calorífica del aceite, vinagre y leche condensada.

 FUNDAMENTO TEÓRICO:
En la práctica vamos a aplicar los balances de energía a diferentes sistemas para la
determinación de las propiedades térmicas tales como la capacidad calorífica o el calor
latente de vaporización.
En operaciones concomponente térmica utilizaremos la ecuación del balance de energía
simplificada de la siguiente forma:
∑

∑

Para un sistema cerrado significa que la entrada de energía en el sistema (como calor o
trabajo mecánico) se traduce en un cambio de entalpía. Aplicado a un instante de tiempo
muy pequeño y, aceptando que en este caso se cumple que
, queda:

donde representa el flujo de calor envez de cantidad total. Introduciendo la definición
de capacidad calorífica y sabiendo que trabajamos a presión constante se obtiene:

Que también se puede expresar como:

Estas expresiones son la base de los experimentos que vamos a realizar.

3

Práctica Nº 2: Balance macroscópico de energía: Sistema cerrado

Asignatura: Experimentación en Ingeniería Química I
Año: 2012/13

...