TERMO EXPERIMENTO

             “Año de la lucha contra la corrupción e impunidad”[pic 1][pic 2]

               FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

           E.A.P. INGENIERIA INDUSTRIAL

PROYECTO FINAL DE LABORATORIO[pic 3][pic 4]

CURSO:            TERMODINAMICA

PROFESOR:       ING. FERNANDEZ PADILLA R.

ALUMNOS: 

• LEYVA VILLANUEVA, AZUCENA EDITH    
• MILLA TAFUR, MELECIO DARIO
• PONGO MENDOZA, GEAN CARLOS
• ROSAS LOPEZ, RONALD AARON                                      

CICLO:                 VI            AULA:         DIBUJO                  SECCIÓN:       TC

2019

ÍNDICE

1. INTRODUCCION                3
2. OBJETIVOS_____________________________________________________        4
3. MARCO TEORICO_______________________________________________        5

1. PROCESOS TERMODINAMICOS_________________________________5
2. MAQUINA TERMICA___________________________________________5
3. MOTOR DE STIRLING__________________________________________6
4. TIPO DE SISTEMA Y TRABAJO DE FRONTERA _________________________9
5. APLICACIONES_____________________________________________________9
6. VENTAJAS____________________________________________________10
7. DESVENTAJAS________________________________________________10

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL________________________________        11

1. MATERIALES_________________________________________________        11
2. ARMADO DEL MONTAJE_______________________________________12

1. CONCLUSIONES_________________________________________________        13
2. RECOMENDACIONES ____________________________________________        13
3. BIBLIOGRAFIA___________________________________________________15

1. INTRODUCCIÓN

La Termodinámica es el estudio de las propiedades de sistemas de gran escala en equilibrio en las que la temperatura es una variable importante. En la Termodinámica hay dos leyes básicas, y ambas se pueden enunciar de modo de negar la posibilidad de ciertos procesos. La Primera Ley establece que es imposible un proceso cíclico en el cual una máquina produzca trabajo sin que tenga lugar otro efecto externo, es decir niega la posibilidad de lo que se suele llamar “máquina de movimiento perpetuo de primera especie”. La Segunda Ley no se puede enunciar de modo tan preciso como la primera sin una discusión previa, podemos decir que la Segunda Ley establece que es imposible un proceso cíclico en el cual una máquina realice trabajo intercambiando calor con una única fuente térmica.

La Termodinámica se ocupa de estudiar procesos y propiedades macroscópicas de la materia y no contiene ninguna teoría de la materia. Por lo tanto, no nos dice nada acerca de la estructura de la materia. Como las variables con la cuales se trabaja son siempre macroscópicas, no es posible obtener de la Termodinámica la información de escala microscópica acerca del sistema, ya sea en lo referente a su estructura como a sus procesos internos. Si bien ésta es una limitación, en compensación significa que la Termodinámica tiene gran generalidad. El hecho de evitar deliberadamente toda referencia a la estructura de la materia confiere a la Termodinámica clásica una austeridad que a primera vista puede parecer poco agradable. Pero este enfoque tiene la virtud de poner en evidencia precisamente aquellas partes de una teoría física que no dependen de teorías particulares de la materia. Por esto la Termodinámica tiene un aspecto muy práctico, puesto que se la puede aplicar con toda confianza a sistema que son demasiado complicados para ser analizados mediante otras teorías.

2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Aplicar Análisis y Balances de las principales leyes de la termodinámica, así como los conceptos del análisis energético a ciclos de potencia, refrigeración y bombeo de calor dentro del contexto de la Termodinámica de Tiempos Finitos buscando maximizar la Función Ecológica mediante la identificación de las oportunidades pérdidas para generar trabajo utilizable.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Recopilar toda la información disponible respecto a la modelación termodinámica y exergética de ciclos termodinámicos mediante una revisión bibliográfica exhaustiva.
• Desarrollar la capacidad creativa de los estudiantes de termodinámica para aplicar la teoría termodinámica de manera práctica y experimental.
• Afianzar conceptos teóricos y reducir su faceta abstracta a través de la experimentación.
• Construir un dispositivo que tome una energía térmica y la transforme en energía mecánica con un aprovechamiento en forma de trabajo
• Revisar mediante la evaluación de los principios de la Segunda ley de la Termodinámica las definiciones de eficiencia de Carnot.

3. MARCO TEORICO:

La Termodinámica es la rama de la Física, ya por muchos considerada como ciencia, que se ocupa del estudio hoy en día considerada ciencia, y trata sobre la transformación de la energía térmica y los usos varios que se le pueden dar a la misma. En la termodinámica se considera que el trabajo puede convertirse en calor y viceversa, ya que todo material libera energía en forma de calor sea entre materiales en contacto o con el medio. Por ende, se considera a la termodinámica una ciencia ya que estudia los fenómenos desarrollados de energía, siendo ésta objeto de estudio universal que permite adelantos tecnológicos e investigativos.

1. PROCESOS TERMODINÁMICOS

Existen varios tipos de procesos y éstos a su vez están relacionados con variables que en algunos casos son constantes. Nosotros hemos destacado tres procesos en nuestro aprendizaje, los cuales son:

• Proceso Isotérmico
• Proceso Isométrico
• Proceso Isobárico.

Para efectos de este trabajo, existen dos tipos de procesos que parten de la primera ley de la termodinámica. Dichos procesos son el Isotérmico y el Isométrico. El proceso isométrico se observa en el funcionamiento del motor al calentar y enfriar el fluido de trabajo a volumen constante. Este proceso es comúnmente conocido como Ley de Gay Lussac en donde la presión absoluta del gas es directamente proporcional a la temperatura.

P1/T1 = P2T2…… Volumen cte. P: Presión.

T: Temperatura.

Los procesos isotérmicos, basados en la ley de Boyle, consideran que la presión es constante por lo tanto su ecuación es de la forma:

P1V1 = P2V2…. Temperatura cte.

P: Presión.

V: Volumen.

Mediante estos principios, es más fácil entender el funcionamiento del motor Stirling, el cual se basa primordialmente en la variación de presión a causa de los cambios de temperatura.

3.2 MÁQUINA TÉRMICA

Se considera como maquina térmica a toda aquella maquina donde se usan y obedecen las leyes de la termodinámica. Algunas máquinas pueden ser manuales o automáticas, pero conservan como base la transformación de la energía térmica en energía alterna, siendo esta última eléctrica, mecánica o potencial.

3.3 MOTOR STIRLING

El motor Stirling es un dispositivo térmico con la capacidad de demostrar las leyes bases de la termodinámica. Usando como base un fluido que se calienta y enfría en un ciclo el cual puede ser autosuficiente. El funcionamiento del mismo demuestra la transformación de la energía térmica en energía mecánica. Este motor fue inventado en 1816 por el fraile escocés Robert Stirling. En sus inicios, fungió como una gran alternativa al motor de vapor empleado en las locomotoras. Poco a poco fue perdiendo fama debido al desarrollo del motor de combustión interna, el cual generaba una mayor potencia a pesar de la poca eficiencia térmica que presentaba. Con el paso del tiempo, el motor Stirling se ha vuelto a tomar en cuenta debido a las grandes ventajas termodinámicas que presenta, así como a su fácil manipulación de ciclo y a su baja emisión de contaminantes.

• PARTES DEL MOTOR STIRLING

Regenerador: Esta es una parte muy importante del motor Stirling. El regenerador absorbe y entrega calor al fluido de trabajo, esto último variando entre la zona fría y la zona caliente permite que el ciclo térmico del motor Stirling se desarrolle convirtiendo la energía térmica en movimiento Existen varias disposiciones de los regeneradores, entre los cuales están los estáticos y los móviles. Los móviles mayormente están dentro del desplazador y los estáticos pueden estar dentro o fuera del cilindro.

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