Maquinas termicas

SUMARIO

El objetivo de esta experiencia de laboratorio es estudiar el ciclo termodinámico que tiene lugar en una máquina cilindro pistón, a partir de la determinación del trabajo realizado durante dicho ciclo y el cálculo de la presión media efectiva. Todo esto a través de la medición y procesamiento de dos variables: temperatura y nivel del pistón. El fluido de trabajo es aire.

El aparatoque se emplea para realizar la experiencia es el PASCO TD8572, aparato de la Ley de Gases, el cual está diseñado para ser utilizado en experimentos que involucran la ley de los gases ideales, además de que permite el cálculo del trabajo realizado por una máquina cilindro pistón. Se puede observar en el transcurso del desarrollo de este informe, los cambios termodinámicos que experimenta el fluidode trabajo, dichos cambios constituyen procesos que pueden definirse gracias al equipo de laboratorio que se emplea.

Se realizaron mediciones que permitieron describir tres ciclos, ya que dos masas diferentes fueron colocadas sobre el pistón del equipo (una masa por ciclo termodinámico desarrollado). El correcto procesamiento de los parámetros medidos en el laboratorio hizo posible reflejargráficamente el comportamiento del fluido de trabajo en los diagramas Presión vs. Volumen y temperatura vs. Volumen, así como cuantificar las variables asociadas al ciclo.

Los resultados obtenidos para las dos masas experimentales empleadas son completamente lógicos y concuerdan con el comportamiento esperado a nivel de laboratorio para el ciclo termodinámico analizado y para cada uno de losprocesos que se desarrollaron en el mismo. Entre otros resultados, se obtuvo que el volumen fue inversamente proporcional a la presión, y directamente proporcional a la temperatura, para los procesos estudiados. Igualmente se observó que tanto el trabajo neto como la presión media efectiva para el ciclo fue mayor cuando se incrementó la masa experimental. Asimismo se puede aseverar que tanto la Ley deBoyle-Mariotte como la Ley de Charles se aplicaron satisfactoriamente, en los procesos apropiados, por lo que el aire se comportó como un gas ideal, debido entre otras cosas a las bajas presiones de trabajo.


ÍNDICE

Sumario……………………………………………………………………….. 2

Introducción…………………………………………………………………… 4

Objetivos………………………………………………………………………. 5

Marco Teorico………………………………………………………………… 6Descripción del Equipo..……………………………………………………… 11

Método Experimental……………………………………………………….... 12

Datos Experimentales……………………………….………………………... 13

Resultados Experimentales………………………………………………….... 14

Discusión de Resultados………………………….…………….……………. 16

Conclusiones…………………………………………………………………. 17

Recomendaciones…………………………………………………………….. 17

Bibliografía……………………………………………………………………18

Anexos………………………………………………………………………… 19




INTRODUCCIÓN

Las maquinas térmicas son aquellas que utiliza el resultante de un determinado proceso de alteración de la temperatura y el objetivo principal de estas maquinas es la capacidad que tienen al aumentar la energía de un fluido, brindando la posibilidad de transferir calor de un lado a otro; que a su vez este mismo calorpuede ser transformado en trabajo y/o energía mecánica. Una de las aplicabilidades que se le pueden dar a estas maquinas térmicas en la industria, es en la producción de aquellos procesos de donde se trabaja con engranajes; es precisamente, la maquina térmica la que está, en todo momento, detrás de la industria. Por tal motivo se desea conocer, identificar y analizar el comportamiento de lasdiferentes variables que influyen de manera directa e indirectamente en el ciclo termodinámico asociado al proceso y la trayectoria que puedan poseer.

Para poder analizar el proceso que efectúa una maquina térmica, en este caso cilindro pistón, será necesario ejecutar la experiencia de dicho proceso; mediante el aparato PASCO TD 8572, en donde se tomaran las mediciones de las variables tales como,...