UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICAFACULTAD DE INGENIERA QUIMCA

MAQUINA TERMICA (CARRO A VAPOR)

DOCENTE: Ing. BENDEZ ROCA , Yssica

ESTUDIANTES:PACO SALVATIERRA, Karol StefanyPEINADO HERRERA, Alejandro JhoelRAMOS CONDORI, Mariela RossynelaROBLES MEJIA, Fiorella

SEMESTRE: III

HUANCAYO - PER2015

RESUMENEn el mdulo se pretende construir un vehculo propulsor por vapor de agua, utilizando gas propano como nico combustible y tambin calcular la eficiencia trmica y la potencia del vehculo.En este mdulo por medio de investigaciones que se han realizado se ha podido experimentar que un carro puede ser movido por vapor, para esto se necesita de un envase en donde se hace un agujero, despus ponemos una cantidad de agua, y tapamos el agujero para que exista presin, para que despus de ser calentado el envase y el agua se transforme en vapor se expulsado el tapn, empujndole al carro una cierta distancia. En el mdulo demostrado la eficiencia de la maquina trmica a vapor fue de 0.0666 esto nos indica que no toda mquina trmica llega a transformar toda la energa trmica en energa mecnica (trabajo) y siempre habr energa que no se llega a utilizar y esta se desperdicia y es por eso que no hay mquina que funcione a un 100%.Mediante el experimento donde se obtuvo que la eficiencia trmica es 0.0666 y la potencia de vehculo es 3.772watts

OBJETIVOS MOSTRAR EL MOVIMIENTO DE UN CARRO CASERO A PARTIR DE LA EBULLICIN DE AGUA , UTILIZANDO GAS PROPANO COMO NICO COMBUSTIBLE Y BASANDO DICHO FUNCIONAMIENTO EN LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA CALCULAR LA EFICIENCIA TRMICA Y LA POTENCIA DEL VEHCULO

MARCO TEORICOMAQUNA TRMICAEs aquel dispositivo que transforma parte del calor que recibe en trabajo mecnico, est constituido por una fuente caliente (caldera u horno), que entrega calor a la mquina y otra fuente fra (condensador o sumidero de calor), donde se expulsa el calor residual . El trabajo til que se obtiene de la maquina trmica es:

REPRESENTACIN ESQUEMATICA

POR CONSERVACIN DE LA ENERGA:

EFICIENCIA DE UNA MAQUINA TERMICAEs la relacin entre el trabajo neto entregado por la mquina, entre el calor invertido para su funcionamiento, proveniente del foco caliente.

MQUINA REFRIGERADORAEs aquel dispositivo que transfiere calor del foco frio hacia el foco caliente, prescindiendo para ello de un trabajo adicional. Su objetivo es extraer de un ambiente frio definido.

W= TRABAJO ENTREGADO A LA MAQUINA REFRIGERANTE.

Si el objetivo es expulsar calor o entregar calor al foco caliente, se le denominar bomba de calor o maquina calefactora. Su objetivo es expulsar a un ambiente caliente definido.CICLO DE CARNOTE s aquel ciclo con el cual una maquina trmica tendra la mxima eficiencia, est constituido por dos procesos isotrmicos y dos procesos adiabticos, su eficiencia solo depende de las temperaturas absolutas de los focos entre los cuales opera.

T= TEMPERATURA ABSOLUTAI) EXPANSIN ISOTERMICA (A- B)II) EXPANSIN ADIABATICO (B- C)III) COMPRESIN ISOTERMICA (C-D)IV) COMPRESION ADIABATICA (D-A)RELACIONES I) EXPANSIN ISOTRMICOEl sistema (gas) recibe una cantidad de calor y se expande a una temperatura constante .II) EXPANSIN ADIABTICAEl gas sigue expandindose, pero sin ingreso y salida de calor, de modo que su temperatura disminuye hasta .III) COMPRESIN ISOTERMICAEl gas es comprimido, manteniendo su temperatura constante de modo que expulsan una cantidad de calor .IV) COMPRESIN ADIABATICAFinaliza la compresin de manera que durante el proceso no entra ni sale calor, hasta alcanzar la temperatura .EFICIENCIA DEL CICLO DE CARNOT La eficiencia depende solo de las temperaturas absolutas de los focos fros y calientes. DONDE: OBSERVACIN:Carnot defini la maquina reversible como aquella que desarrolla el ciclo reversible ideado por l, y propuso los siguientes teoremas.

TEOREMA IDe todas las maquinas trmicas que trabajan entre dos temperaturas la que tiene eficiencia mxima es la maquina reversible.TEOREMA IITodas las maquinas reversibles que trabajan entre las dos mismas temperaturas poseen iguales eficiencias, independientemente de la sustancia cn que trabajen.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALMATERIALES Y REACTIVOS BASE DE UN CARRO CASERO CON RUEDAS DE PLASTICO LATA DE ALUMINIO ALAMBRE PARA DAR SOPORTE A LA LATA PAPEL ALUMINIO PARA CONTENER EL COMBUSTIBLE PALETAS DE MADERA UNA COCINILLA COMO COMBUSTIBLE

PROCEDIMIENTO HACER UN AGUJERO A LA LATA PARA PODER LLENAR EL AGUA EL AGUJERO LUEGO TAPARLO CON UN PALITO ADECUADO PARA QUE NO ESCAPE AIRE CON EL CARTON DE ZAPATERO RECORTAR 4 CIRCULOS DEL MISMO TAMAO PARA QUE SEAN LAS RUEDAS. CON LOS ALAMBRES UNIR LAS DE DOS EN DOS LAS RUEDAS. HACER UNA BASE CON EL PAPEL ALUMINIO ENTRE LAS CUATRO RUEDAS UNIDAS PARA COLOCAR LA LATA DENTRO DE AQUELLA BASE. EL VEHICULO SE ARMO TENIENDO EN CUENTA LA ALTURA DE LA ESTUFA DEL GAS SE CALENTO LA LATA HASTA QUE EL TAPON FUERA EXPULSADO POR LA PRESIN, AL OCURRIR ESTO EL CARRO EMPEZO A AVANZAR.

RESULTADOS Y DISCUSION:

Experimento Temperatura de lata inicial (T1) en cTemperatura de la lata final (T2) en ctiempo en que se movi (s)Distancia que recorri el carro(m)Velocidad inicial P peso del carrito (g)

N11813868.60112

CALCULOS PARA EL EXPERIMENTO N1:HALLANDO LA EFICIENCIA TERMICA EN %:N=(1- (T2/T1))x100=1-(138/18) x100= 0.0666HALLANDO EL TRABAJO:W NETO=MASA X ACELERACION X DISTANCIA

W NETO= 112X0.47X8.6W NETO=452.704 HALLANDO LA POTENCIA TERMICA :

P=

La potencia de salida fue de:P=3.772watts

DISCUSION DE RESULTADOS: En el mdulo demostrado la eficiencia de la maquina trmica a vapor fue de 0.0666 esto nos indica que no toda mquina trmica llega a transformar toda la energa trmica en energa mecnica (trabajo) y siempre habr energa que no se llega a utilizar y esta se desperdicia y es por eso que no hay mquina que funcione a un 100%.

CONCLUSIONES SE LOGR OBTENER UN VEHCULO PROPULSADO POR VAPOR DE AGUA, UTILIZANDO GAS PROPANO COMO NICO COMBUSTIBLE LA EFICIENCIA TERMICA ES 0.0666 Y LA POTENCIA DE VEHICULO ES 3.772watts.

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