Estudiante
Páginas: 6 (1403 palabras)
Publicado: 25 de octubre de 2012
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Experiment 5
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Polytropic Expansion of Air
Object
The object of this experiment is to find the relation between pressure and volume for the expansion of air in a pressure vessel – this expansion is a thermodynamic process.
El objetivo de este experimento es encontrar la relacion entrepresion y volumen para la expansion de aire en un recipiente a presión. Este experimento es un proceso termodinamico.
Introducción
La expansión o compresión de un gas puede ser descrito por la relación politrópica, donde p es la presión, v es el volumen específico, c es una constante y el exponente n depende del proceso termodinámico. En nuestro experimento de aire comprimido en un recipientede acero a presión se descarga a la atmósfera mientras que el aire que queda dentro se expande. Las mediciones de temperatura y presión del aire dentro del recipiente se registran. Estas dos medidas se utilizan para producir el exponente poli trópico n para el proceso de expansión.
Antecedentes históricos
Sadi Carnot (1796-1832) [1] en 1824 "Reflexiones sobre la potencia motriz del calor yen máquinas equipadas para desarrollar este poder", examina a un vaivén, el pistón en el cilindro del motor. Carnot describe un ciclo aplicado a la máquina que aparece en la Figura 5.1, que contiene su boceto original. En esta figura se encuentra aire contenido en la cámara formada por el cd pistón - cilindro. Dos calor depósitos A y B, con temperatura superior a la temperatura, están disponiblespara hacer contacto con la cabeza del cilindro ab. El A y B embalses mantienen sus respectivas temperaturas durante la transferencia de calor hacia o desde la cabeza del cilindro.
Carnot ofrece los siguientes seis pasos para su máquina:
1. El pistón está inicialmente en CD cuando alta temperatura del yacimiento A se pone en contacto con la cabeza del cilindro ab.
2. Hay expansión isotérmica aEF
3. Un depósito se retira y se continúa el pistón a la GH y así se enfría a Tb.
4. Embalse B hace contacto con causar compresión isotérmica de la GH en un CD.
5. Embalse B se elimina pero la compresión continua de CD a ik hace que la temperatura a la altura de.
6. Un depósito se pone en contacto, la expansión isotérmica el aire en un CD y así completar el ciclo.
The ExperimentsPhotographs of the equipment appear in Figures 5.2 and 5.3, and a sketch of the components appears in Figure 5.4.
steel pressure vessel discharge valves thermocouple conduit pressure transducer
Figure 5.2 Thepolytropic expansion experiment at Cal Poly.
thermocouples thermocouple conduit
Figure 5.3Two, Type-T thermocouples are located inside the pressure vessel, at the geometric center. Only one thermocouple is used – the other is a spare. In the photo the thermocouple conduit has been removed and held outside of the vessel. The junctions of these thermocouples are constructed of extremely fine wires (0.0254mm diameter) that provide a fast time response.
Figure 5.4 Thepolytropicexpansion experiment equipment.
Pressure measurements come from the pressure transducer tapped in to the pressure vessel shown in Figure 5.4. The transducer is powered by the unit labeled “CD23”, which is a Validyne [3] carrier demodulator. The fine wire thermocouple is described in the Figure 5.3 caption. Both thermocouple and pressure signals feed into an Omega [4] flatbed recorder.The three discharge valves on the right side of the vessel have small, medium, and large orifices. These orifices allow the air inside the vessel expand at three different rates. The pressure vessel is first charged with the compressed air supply. This causes the air that enters the vessel to initially rise in temperature. After a few minutes the temperature reaches equilibrium at which time...
Experiment 5
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Polytropic Expansion of Air
Object
The object of this experiment is to find the relation between pressure and volume for the expansion of air in a pressure vessel – this expansion is a thermodynamic process.
El objetivo de este experimento es encontrar la relacion entrepresion y volumen para la expansion de aire en un recipiente a presión. Este experimento es un proceso termodinamico.
Introducción
La expansión o compresión de un gas puede ser descrito por la relación politrópica, donde p es la presión, v es el volumen específico, c es una constante y el exponente n depende del proceso termodinámico. En nuestro experimento de aire comprimido en un recipientede acero a presión se descarga a la atmósfera mientras que el aire que queda dentro se expande. Las mediciones de temperatura y presión del aire dentro del recipiente se registran. Estas dos medidas se utilizan para producir el exponente poli trópico n para el proceso de expansión.
Antecedentes históricos
Sadi Carnot (1796-1832) [1] en 1824 "Reflexiones sobre la potencia motriz del calor yen máquinas equipadas para desarrollar este poder", examina a un vaivén, el pistón en el cilindro del motor. Carnot describe un ciclo aplicado a la máquina que aparece en la Figura 5.1, que contiene su boceto original. En esta figura se encuentra aire contenido en la cámara formada por el cd pistón - cilindro. Dos calor depósitos A y B, con temperatura superior a la temperatura, están disponiblespara hacer contacto con la cabeza del cilindro ab. El A y B embalses mantienen sus respectivas temperaturas durante la transferencia de calor hacia o desde la cabeza del cilindro.
Carnot ofrece los siguientes seis pasos para su máquina:
1. El pistón está inicialmente en CD cuando alta temperatura del yacimiento A se pone en contacto con la cabeza del cilindro ab.
2. Hay expansión isotérmica aEF
3. Un depósito se retira y se continúa el pistón a la GH y así se enfría a Tb.
4. Embalse B hace contacto con causar compresión isotérmica de la GH en un CD.
5. Embalse B se elimina pero la compresión continua de CD a ik hace que la temperatura a la altura de.
6. Un depósito se pone en contacto, la expansión isotérmica el aire en un CD y así completar el ciclo.
The ExperimentsPhotographs of the equipment appear in Figures 5.2 and 5.3, and a sketch of the components appears in Figure 5.4.
steel pressure vessel discharge valves thermocouple conduit pressure transducer
Figure 5.2 Thepolytropic expansion experiment at Cal Poly.
thermocouples thermocouple conduit
Figure 5.3Two, Type-T thermocouples are located inside the pressure vessel, at the geometric center. Only one thermocouple is used – the other is a spare. In the photo the thermocouple conduit has been removed and held outside of the vessel. The junctions of these thermocouples are constructed of extremely fine wires (0.0254mm diameter) that provide a fast time response.
Figure 5.4 Thepolytropicexpansion experiment equipment.
Pressure measurements come from the pressure transducer tapped in to the pressure vessel shown in Figure 5.4. The transducer is powered by the unit labeled “CD23”, which is a Validyne [3] carrier demodulator. The fine wire thermocouple is described in the Figure 5.3 caption. Both thermocouple and pressure signals feed into an Omega [4] flatbed recorder.The three discharge valves on the right side of the vessel have small, medium, and large orifices. These orifices allow the air inside the vessel expand at three different rates. The pressure vessel is first charged with the compressed air supply. This causes the air that enters the vessel to initially rise in temperature. After a few minutes the temperature reaches equilibrium at which time...
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