LABORATORIO DE TERMODINAMICA3



LABORATORIO DE TERMODINAMICA

PRACTICA 3 CAMBIO DE FASE DE UNA SUSTANCIA PURA.

Objetivo: Identificar el cambio de fase de una sustancia pura en un sistema abierto.

Marco teórico:

Sustancia pura:
Sustancia que tiene una composición química fija, Puede ser de varios elementos o compuestos químicos siempre y cuando su mezcla debe ser homogénea.

Ejemplos:

1. Agua
2. Alcohol
3.Nitrógeno
4. Oxígeno
5. Cloruro de sodio
6. El azúcar
7. Acetona
8. Gasolina
9. Insulina
10. Turbosina

Fase:
Cambio de estado del sistema debido a un arreglo molecular diferente.

Procesos de cambio de fases:
Líquido comprimido: No esta apunto de evaporarse.
Liquido saturado: Esta a punto de evaporarse.
Mezcla saturada de liquido-vapor: Las fases liquidas y vapor coexisten en equilibrio en estosestados.
Vapor saturado: Es el vapor apunto de condensarse.
Vapor sobrecalentado: Es un vapor que no esta apunto de condensarse.
Calidad X : La razón entre la masa de vapor y la maza total de la mezcla.




Punto critico:
Es el punto en que los estados de liquido saturado y de vapor saturado son idénticos.

Temperatura de saturación:
Es la temperatura a la que una sustancia pura cambia de fase.Presión de saturación:
Es la presión en la que una sustancia pura cambia de fase.

Grafica:

















Que es un Termopar?

Un termopar es un circuito formado por dos metales distintos que produce un voltaje que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" y el otro denominado "punto frío".
En electrónica, los termopares son ampliamenteusados como sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación es la exactitud ya que los errores del sistema inferiores a un grado centígrado son difíciles de obtener.
El grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre de termopila. Tanto los termopares como las termopilas sonmuy usadas en aplicaciones de calefacción a gas.
Funcionamiento:
En 1821 el físico estonio Thomas Seebeck descubrió accidentalmente que la unión entre dos metales genera un voltaje que es función de la temperatura. Los termopares funcionan bajo este principio, el llamado efecto Seebeck. Si bien casi cualquier par de metales pueden ser usados para crear un termopar, se usa un cierto número debidoa que producen voltajes predecibles y amplios gradientes de temperatura.
El diagrama inferior muestra un termopar del tipo K, que es el más popular:




En el diagrama de arriba, este termopar de tipo K producirá 12,2mV a 300ºC. Desafortunadamente no es posible conectar un voltímetro al termopar para medir este voltaje porque la conexión a las guías del voltímetro hará una segunda unión nodeseada. Para realizar mediciones precisas se debe compensar al usar una técnica conocida como compensación de unión fría (CUF).
La ley de los metales intermedios dice que un tercer metal introducido entre dos metales distintos de una unión de termopar no tendrá efecto siempre y cuando las dos uniones estén a la misma temperatura. Esta ley es importante en la construcción de uniones de termopares. Esposible hacer una unión termopar al estañar dos metales, ya que la estañadura no afectará la sensibilidad. En la práctica, las uniones termopares se realizan con soldaduras de los dos metales (por lo general con una carga capacitiva) ya que esto asegura que el desempeño no esté limitado al punto de fusión de una estañadura.
Por lo general, la temperatura de la unión fría es detectada por untermistor de precisión en buen contacto con los conectores de salida del instrumento de medición. Esta segunda lectura de temperatura, junto con la lectura del termopar es usada por el instrumento de medición para calcular la temperatura verdadera en el extremo del termopar. Para aplicaciones menos críticas, la CUF es usada por un sensor de temperatura semiconductor. Al combinar la señal de este...