Termodinamica en caldera de lata reciclada

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UNIVERSIDADES PARA EL BIENESTAR

BENITO JUAREZ GARCIA

CARRERA: INGENERIA DE ENERGIA RENOVABLES

PROYECTO FINAL DE TERMODINAMICA

PROFESOR: CARLOS ALBERTO MARTINEZ

CARMONA

CURSO: 2º SEMESTRE

FECHA DE ENTREGA: 31 DE MAYO 2022

EQUIPO:  2

INTEGRANTES:

JONATHAN JOSMAR MONTIEL GONZALEZ

DENISE LOPEZ MORENO

ANGEL BERMUDEZ BAUTISTA

GAEL ALDEBARAN GARCIA RODRIGUEZ

HIRAM CALEB LICONA ROSALES

RODOLFO ANGEL MARQUEZ ORTIZ

Índice

1.Introducción.        3

2. Justificación del proyecto        3

3. Objetivo.        4

4. Objetivo secundario        4

5. Métodos y Materiales.        4

6. Resultados.        7

Discusión y resultados.        9

Agradecimientos.        10

Referencias.        10

         1.Introducción.

          Máquinas termodinámicas 

En este proctólogo elaborado por los estudiantes de la Universidad Benito Juárez García elaboramos un un carro con turbina el cual funciona por bases de los principios de la termodinámica este dispositivo dado trabaja de una forma muy práctica en la termodinámica ya que produce trabajo mientras le da calor y cedé calor aprovechando los espacios del gas que sufre unas transformaciones de presión volumen y la temperatura en la máquina.

En esta práctica elaboramos un carro que funciona o ejecuta a trabajes del vapor por lo cual es muy básico en la vida cotidiana ya que esta es la segunda ley de la termodinámica gracias a la energía calorífica puede transformarse en un trabajo mecánico.

El objetivo principal de la presente práctica consiste en medir las pérdidas de calor que se dan en una caldera utilizada para la generación de vapor y en esta forma estimar la eficiencia termodinámica del quipo.

2. Justificación del proyecto 

Decidimos hacer este proyecto gracias a los principios básicos de la termodinámica ya que un cuerpo cuando produce calor puede llegar a hacer un trabajo de movimiento en este tema visto en clase vimos mucho acerca del calor ganado en un cuerpo y cuánto trabajo puede elaborar desde lo más básico puede ejercer su trabajo o un movimiento mejor conocido estos procesos los podemos ver en las calderas que en su mayoría se utilizan hasta la actualidad y están funcionan a través del calor y con el calor ejercen un trabajo ya que la importancia de una caldera puede brindar energía eléctrica por medio de vapor del agua ya que está sometida a una presión y en esta práctica  estamos elaborando las medidas y fórmulas que se debe caracterizar para poder ser una caldera eficiente.  

          3. Objetivo.

El objetivo principal de esta práctica es poder darnos cuenta que íncluso el uso más básico se puede utilizar en una sociedad ya que podemos percatarnos de la magnitud que está implica en un ambiente laboral.

En este estudio se busca cuánta cantidad de agua y de vapor se necesita para poder hacer un trabajo constate y cuánta cantidad de cada una ya que sin las medidas adecuadas podemos causar un desastre ya que cuando está sometida a una presión está podría estallar.

4. Objetivo secundario 

Para validar dicha información estamos poniendo en prácticas este proyecto para comprobar que lo visto en clase tiene una importancia en la vida cotidiana ya que qué lo elaborado es justificado con los datos que tenemos acerca de la materia y los que utilizaremos más adelante para comprobar que si está elaborado y su importancia.

Los resultados esperados es que al agregar agua a una lata con una presión y calentar dicha pueda generar vapor y este pueda ejercer un trabajo muy básico moviendo una turbina y generar electricidad para poder tener un impacto considerable.

5. Métodos y Materiales.

Una caldera es un dispositivo que está diseñado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a través de una transferencia de energía (en forma de calor) en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado. La transferencia de calor se efectúa mediante un proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera, elevando progresivamente su presión y temperatura. La presión, como se indicó al inicio, no puede aumentar de manera desmesurada, ya que debe permanecer constante por lo que se controla mediante el escape de gases de combustión, y la salida del vapor formado. Debido a que la presión del vapor generado dentro de las calderas es muy grande, estas están construidas con metales altamente resistentes a presiones altas, como el acero laminado.

Durante este semestre estudiamos lo que es un sistema termodinámico en que consiste y que sucesos pasan dentro de él. Vimos lo que es el calor, como un sistema puede ganar o ceder calor y como puede transformarse en trabajo.

Con base a lo estudiado en los tres parciales del semestre y como proyecto final tuvimos la tarea de realizar una maquina termodinámica en este caso una caldera, pues se considera que una caldera es el corazón de la termodinámica así que realizamos una caldera que impulse un pequeño modelo de un carrito y que también pueda generar energía eléctrica moviendo un motor, todo esto con materiales de fácil acceso y sobre todo reciclables.

Materiales:

1 lata de 355 ML

Alambre (para la estructura del carrito)

4 tornillos para asentar la caldera

Silicon para unir las piezas

1 vela para suministrar calor a la caldera

1 motor generador

Caimanes

Voltímetro

Palitos de madera

1. Cortamos alambre de aproximadamente 30 cm de largo y con ella formamos dos arcos que sostendrían la caldera dejándola 5 cm por encima de la base o también clavar 4 tornillos que sostengan la lata(caldera).
2. Se le hace un pequeño orificio del tamaño de la punta de un lapicero por donde saldrá la energía en vapor.
3. Se hace un rehilete o hélice con palitos de madera para que sea impulsada por el vapor.
4. Se coloca la lata encima de la base o los tornillos, pegándola con silicón para evitar que se pueda mover y se coloca el rehilete o hélice unos dos centímetros detrás de la caldera directo al orificio donde saldrá el vapor.
5. Se conecta la hélice al motor generador para que se mueva y con la energía cinética y fricción, produzca energía eléctrica.
6. Se conectan los caimanes al motor, para que la energía tenga salida y se pueda medir.
7. Se conectan los caimanes al voltímetro para checar que voltaje hemos logrado.
8. Con la siguiente grafica podemos notar de manera grafica como el liquido cambia de estado y pasa de liquido saturado a vapor saturado para que al final el vapor salga en forma de energía y genere un trabajo y así lograr el objetivo que es la energía eléctrica.

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          6. Resultados.

Una vez terminada nuestra maquina térmica (caldera) colocamos una vela debajo de ella y la encendimos para que esta funcione como una fuente calorífica y eleve la temperatura del agua a más de 100℃.

La llama de una vela alcanza los 1200℃

Cálculos:

Primero Sacamos el volumen de la lata: = [pic 6][pic 7]

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