Maquinas Termicas

UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA “SAN PABLO”
UNIDAD ACADÉMICA REGIONAL COCHABAMBA
Departamento de CEI





MAQUINAS TERMICAS


Nombres: Lobaton Guery
Rivero Nicolas
Rivero Adriana
Rojas Loryluz
Camacho Daniela
Zurita Diego


Cochabamba - Bolivia
Noviembre de 2014



Practica Nº9
MAQUINAS TÉRMICAS

I-INTRODUCCIÓN
El objetivo de las maquinastérmicas es convertir calor en trabajo mecánico o llevar calor de una fuente fría a otra más caliente.
El propósito de estaprácticaes experimentar con una máquina térmica real, la cual a través de un proceso termodinámico puede hacer un trabajo mecánico, elevando pequeñas masas desde una altura a otra.
Se podrá verificar experimentalmente que el trabajo mecánico realizado por la máquina, elevandouna masa m una distancia vertical h, es igual al trabajo termodinámico neto hecho durante el ciclo (área encerrada en un diagrama P-V). Esencialmente, se comparará el trabajo realizado al levantar una masa ( ), con el trabajo realizado en un ciclo de la máquina térmica como función de la presión y los cambios de volumen dado por la expresión:

II-OBJETIVOS
- Observar los cambios en el volumen delaire como función de la temperatura
-Ver el funcionamiento de una maquina térmica ylos principios que rigen la transformación del calor en trabajo
-Calcular el trabajo realizado por la maquina térmica
III-MATERIALES
-Equipo PASCO SCIENTIFIC de maquinas térmicas
-2 vasos de precipitación para uso como depósito de agua fría y caliente
-set de masas
-2 termómetros
2 sensores de temperatura
-placade calentamiento
-cronometro
-hielo
IV- PROCEDIMIENTO
Descripción del equipo:
-La cámara de aire con el tapón de hule de un sólo agujero conectado mediante una manguera a la maquina térmica, un cilindro de doble pared para evitar la transferencia de calor con un embolo que se mueve arriba y abajo
-La temperatura en la cámara de aire puede ser variada introduciéndola en el vaso de precipitación conagua fría (fuente fría, T1) o en el vaso de precipitado con agua caliente (fuente caliente, T2).
-La presión del gas en el interior puede variar desde presión P1 determinada por el peso del pistón hasta P2 determinada por el peso del pistón y el meso de las masas.
- No hay cambio de la masa de aire dentro del cilindro.


a) COMPRESIÓN ADIABÁTICA
-Medir la temperatura ambiente, T y la altura h ala cual se encuentra el pistón.
-Introducir el cilindro de Al en el vaso con agua fría a T1 = 5ºC (700ml). El gas se comprime. Leer la altura h
-Añadir las 2 masa de 100 g sobre el pistón, lo cual aumenta la presión del gas, leer la altura h
-Durante esta etapa no hay intercambio de calor (compresión adiabática) y el trabajo sobre la masa del gas es realizado por las masas.

b) EXPANSIÓN PORCALENTAMIENTO
-Introducir el cilindro de Al en el vaso de precipitación con agua caliente a T2 = 70ºC( 700ml).
El gas se calienta a presión constante, aumenta su volumen y se expande. El pistón sube elevando las masas. Leer la altura del pistón.
-El gas realiza un trabajo que se transforma en energía potencial de las masas.El calor transferido al gas se convierte en energía cinética (aumenta latemperatura del gas) y en trabajo debido a la variación del volumen.

c) EXPANSIÓN ADIABÁTICA
-Retirar el cilindro de la fuente fría ydejarlo a temperatura ambiente.
- Retirar lentamente las masas m con lo cual disminuye la presión sobre el gas que se expande.
-Leer la altura del pistón a temperatura ambiente
- El proceso es adiabático

d) COMPRESIÓN POR ENFRIAMIENTO
-Introducir elcilindro de Al en la fuente fría, T1. El gas del cilindro pierde calor por transferencia a la fuente fría T1, su temperatura disminuye de a poco. El pistón baja, el gas se comprime.
-Leer la altura h.
- El pistón realiza trabajosobre el gas que se convierte en calor que se transfiere a la fuente fría T1

V- DATOS Y CÁLCULOS
-Dibujar el diagrama P-V para el ciclo indicando cada uno de los puntos a,...