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Termodinámica General y Laboratorio – IWM210, Karina Araus
Laboratorio Nº2 – Medición del cambio en la temperatura del aire al expandirse, aplicando la primera ley de la termodinámicaUniversidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Ingeniería Mecánica

Mayo 29, 2013



Resumen En este trabajo se midió experimentalmente la temperatura del aire al salir desde un tanque a altapresión. Se comprobó que el aire al salir al ambiente desde el interior del tanque baja su temperatura producto de la expansión. Se presentan los procedimientos de medición y tablas de resultadospara asegurar que la experiencia sea reproducible. Se encontró un error significativo respecto a la teoría, debido a que el supuesto de sistema adiabático y a la consideración del aire como gas ideal.1 Introducción a la teoría

En esta experiencia se consideró al tanque como un sistema adiabático con intercambio de masa. Y al aire como gas ideal. Para el balance de energía se utilizó laecuación para flujo no permanente:

Q + me(he + ve2 /2 + zeg) = W
+ ms(hs + vs2 /2 + zsg) +(m2u2 – m1u1)
Ecuación.1

Donde Q representa el calor transferido al sistema en [kJ]; W representael trabajo de eje en [kJ]; h representa la entalpía en [kJ/kg] que entra o sale del sistema debido a la transferencia de masa; v la velocidad de entrada y salida al tanque en [m/s]; z la altura deentrada y salida del tanque en [m] y u representa la energía interna inicial y final en la botella en [kJ/kg]. Al aplicar la ecuación al sistema se consideraron los siguientes supuestos:

1. No haytransferencia de calor al ambiente (sistema adiabático).
Q = 0

2. No hay trabajo de frontera ni trabajo de eje debido a que el volumen del estanque es constante.
W = 0

3. No hay masa de aireque entre al sistema.
me = 0

4. La influencia energética del cambio en la velocidad y la altura del aire en la entrada y salida del tanque es despreciable.
Δz=0
Δv=0


2 Procedimiento...