Termodinámica Laboratorio - MARIO ALAN DIAZ LOPEZ

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Díaz López Mario Alan. I7424-02 7 Mayo 2017
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías. 
Mecánica Eléctrica. División Ingenierías.
Ingeniería Termodinámica.
Reportes de Laboratorio
Profesor: Juan Carlos Gutiérrez Hernández.
INDICE:
Índice……….……………………………………………………….……………..página 1
1. Ley cero….………….……………………………………………………..página 2
2. Barómetro. ….………….………………………………………………...página 5
3. Manómetro. ….……..……….…………………………………………...página 7
4. Temperatura de saturación del H2O en GDL. ….………….………...página 9
5. Estados del refrigerante 134a. ….………….…….............................página 10
6. Primera Ley de la Termodinámica. ….…………….…………….…...página 12
BIBLIOGRAFIA:
https://www.fisicalab.com/apartado/principio-cero-termo#contenidos
http://fluidos.eia.edu.co/fluidos/principios/termodinamica0.html
http://conceptodefinicion.de/barometro/
http://www.areatecnologia.com/herramientas/manometro.html
http://definicion.de/ebullicion/
https://www.fisicalab.com/apartado/primer-principio-termo#contenidos
Página 1.
1) Ley cero. 
Fecha de práctica 03/02/17.
La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada en un principio por Maxwell y llevada a ley por Fowler y dice:
“Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí”.
El equilibrio térmico debe entenderse como el estado en el cual los sistemas equilibrados tienen la misma temperatura. Esta ley es de gran importancia porque permitió definir a la temperatura como una propiedad termodinámica y no en función de las propiedades de una sustancia.Según la ley cero de la termodinámica aunque el cuerpo A y B no están en contacto térmico directo, e encuentran en equilibrio térmico gracias al cuerpo C
La aplicación de la ley cero constituye un método para medir la temperatura de cualquier sistema escogiendo una propiedad del mismo que varíe con la temperatura con suficiente rapidez y que sea de fácil medición, llamada propiedad termométrica.
En el termómetro de vidrio esta propiedad es la altura alcanzada por el mercurio en el capilar de vidrio debido a la expansión térmica que sufre el mercurio por efecto de la temperatura. Cuando se alcanza el equilibrio térmico, ambos sistemas tienen la misma temperatura.
Página 2.
Primera parte.
	VALVULAS
	T1
	T2
	∆T
	T1+T2
	Tminutos
	Cerrada
Cerrada
	39
	18.2
17.8
	20.8
21.2
	57.72
56.8
	0
	1/4 
1/4
	39
	18.3
17.8
	20.7
21.2
	57.3
56.8
	5
	100% 
 100%
	38
	18.3
17.8
	19.7
20.2
	56.3
55.8
	10
	100%
	34
21
	38.1
17.9
	4.1
3.1
	72.1
38.9
	15
	100%
	36
22
	37.8
17.9
	1.8
4.1
	6
	20
	100%
	36
23.5
	37
18
	1
5.5
	73
41.5
	25
	100%
	35
24
	36.5
18.1
	1.5
5.9
	71.5
42.1
	30
	100%
	34
23
	35.9
18.3
	1.9
4.7
	69.9
41.3
	35
	100%
	33.8
23
	35.5
18.5
	1.7
4.5
	69.3
41.5
	40
	100%
	32.5
23
	34.9
18.8
	2.4
4.2
	67.4
41.8
	45
Página 3.
	VALVULAS
	T1
	T2
	∆T
	T1+T2
	Tminutos
	Cerrada
Cerrada
	39
	18.2 
 17.8
	20.8
21.2
	57.72
 56.8
	0
	1/4 
1/4
	39
	18.3
17.8
	20.7
21.2
	57.3
 56.8
	5
	1/2 
1/2
	38
	18.3
17.8
	19.7
 20.2
	56.3
 58.2
	10
	Abierta
Abierta 
	34
21
	38.1
 17.9
	4.1
3.1
	72.1
 38.9
	15
	100%
	36
22
	37.8
 17.9
	1.8
 4.1
	73.8
 39.9
	20
 Segunda parte.
Conclusión:
En esta práctica de laboratorio, se vio lo que es un termómetro, sus usos y las medidas de temperatura. Además de ver la aplicación de la ley cero por medio de un sistema de dos válvulas y H2O a una temperatura aproximadamente de 39°C.
Para que este proceso se realice, se necesita de mucho tiempo para que la temperatura del agua sea la misma que la precipitada en el fondo del recipiente. Se hizo un muestreo en 10 puntos, cada uno de 5 minutos hasta 45 minutos, sin embargo el proceso por ser debidamente lento no se logró el objetivo. Durante la segunda parte se volvió a hacer el muestreo, pero ahora dividida en 5 partes de 5 minutos, sin embargo el cambio no fue tan notorio.
Página 4.
2) Barómetro. 
Fecha de práctica 10/02/17.
El barómetro proviene de la unión “baro y metro” que alude a una herramienta para medir la presión atmosférica. La manera más usual de hacerlo es usando un barómetro de mercurio, que se trata de una herramienta muy antigua, que utiliza la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la atmósfera que es el peso del aire que actúa sobre la tierra, una presión que es conocida por la “presión atmosférica” donde este prodigio fue descubierto por el evangelista Torricelli que fue un físico y matemático italiano.
El barómetro de mercurio está conformado por un tubo de 850 mm de altura, que en su interior cuenta con mercurio. Este tubo está elaborado en vidrio, pero en su extremo superior se encuentra cerrado, durante que el inferior está abierto. Cómo se nombra, el tubo es llenado de mercurio y se cambia el orden para luego ser colocado dentro de una cubeta que además también se va a llenar de este mismo material.
Por otra parte el mercurio del tubo desciende hasta alcanzar una altura de 760 mm casi por el nivel de la cubeta, a lo que se le designa altura barométrica.
Lo anterior, accede cuando se produce un vacío en el borde superior del tubo.
A este vacío se nombra cámara barométrica, donde finalmente la presión atmosférica estaba dada por las variaciones por la elevación de mercurio luego de la evolución anterior donde esta variación cambia entre los 737 y los 775 mm de elevación.
Página 5.
	X=
	Y=
	P(Kpa)
	(m) 5m
	101.325
	0
	89.88
	1000
	79.5
	2000
	
	(P)(Kpa)
	(m) 5m
	A
	89.88
	1000
	B
	84.69
	1500
	C
	75.5
	2000
Conclusión:
En esta práctica de laboratorio realizamos los cálculos para determinar la presión atmosférica como la sustancia de Hg (Mercurio) en la ubicación de Guadalajara, par hacer más precisos Centro Universitario de Ciencias Exactas E Ingenierías. Después se determinó mediante la interpolación la presión en kpa.
Página 6.
3) Manómetro.
Fecha de práctica 03/03/17.
Presión y volumen de ebullición del h2o:
Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica. A este tipo de manómetros se les conoce también como "Manómetros de Presión". Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica (la de fuera, la atmósfera) con la de dentro del circuito por donde circula al fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión relativa.
 La presión manométrica es la presión relativa a la presión atmosférica. La presión manométrica es positiva para presiones por encima de la presión atmosférica, y negativa para presiones por debajo de ella. La presión absoluta es la suma de presión manométrica y presión atmosférica.
Practica:
T
¿Qué presión y temperatura será cuando el H2O esté en su punto de ebullición y sea vapor saturado seco?V= 1m3
m = 1Kg H2O
 1 atm
Pabs= 101.325 Kpa
Tsat= 99.97 °C
V
Página 7.
Interpolación.
	
	Vg
	T
	P
	A
	1.0037
	116.04
	175
	B
	1.0
	116.17084
	175.7844
	C
	0.88578
	120.21
	200
Conclusión:
Para determinar la temperatura de ebullición del h2O se necesita la atmosfera a la que está sometida, y eso dependerá en la ubicación alrededor del mundo, como el volumen de la sustancia. Se hizo los cálculos en un recipiente con 1 metro cubico a una presión absoluta constante. Se volvió a utilizar la interpolación para determinar un punto medio entre ambas medidas sacadas del cuadro de presión y volumen de sustancias.
 
Página 8.
4) Temperatura de saturación del H2O en GDL.
Fecha de práctica 24/02/17.
Puede definirse a la ebullición como el fenómeno físico mediante el cual un líquido modifica su estado y se vuelve gaseoso. Dicho traspaso se produce cuando la temperatura de todo el líquido alcanza el denominado punto de ebullición a una presión determinada. El punto de ebullición es la temperatura en la que la presión de vapor resulta igual a la presión del medio que está situado en torno al líquido.
Practica:Inicio el cambio de estado:
Patm = 84.69 Kpa
	= 84.24 Kpa
Rp = 0.6284
Tsat.GDL = 99.61+ [0.6284 (91.76-99.61)]
	
	Y=KPA
	X=TSAT
	A
	100
	99.61
	B
	89.29
	94.67
	C
	75
	91.76
Tsat.GDL= 94.67°C
Conclusión:
En esta práctica se realizó el cálculo de la temperatura del agua en la zona de Guadalajara, ya que es diferente la presión atmosférica en comparación a otro estado, ciudad. Se realiza una interpolación para encontrar un punto medio. Página 9.
5) Estados del refrigerante 134a.
Fecha de práctica 08/03/17.
Practica:
	
	T(°C)
	P(Kpa)
	U(kj/kg)
	FASE
	A
	20
	572.07
	35
	Vapor saturado húmedo
	B
	-12
	185.57
	375.78
	Liquido saturado
	C
	9
	400
	300
	Vapor recalentado
	D
	8
	600
	62.39
	Liquido
T
-12°C
95 kj/kg
Vg=255.07
Vf=241.08
Vapor saturado húmedo
A
B
T=8°C
21.55°C
Liquido saturado
V
Conclusión:
En esta práctica se realizó como en la anterior sobre el agua, pero ahora con el refrigerante 132a, el cual tiene diversas fases, temperatura y una presión diferente en comparación con la del agua.	Comment by Alan: 	Comment by Alan: 
Página 10.
6) Primera Ley de la Termodinámica.
Fecha de práctica 07/04/17.
La primera ley de la termodinámica establece una relación entre la energía interna del sistema y la energía que intercambia con el entorno en forma de calor o trabajo. La primera ley de la termodinámica determina que la energía interna de un sistema aumenta cuando se le transfiere calor o se realiza un trabajo sobre él.
Su expresión depende del criterio de signos para sistemas termodinámicos elegido:
Dónde:
∆U: incremento de energía interna del sistema (∆U= Ufinal – Uinicial).
Q= Calor intercambiado por el sistema con el entorno. Su unidad de medida en el sistema internacional es el julio (J), aunque también se suele utilizar la caloría (cal).
W= Trabajo intercambiado por el sistema con el entorno.
Al igual que todos los principios de la termodinámica, el primer principio se basa en sistemas en equilibrio.
Por otro lado, es probable que hayas oído más de una vez que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. Se trata del principio general de conservación de la energía. Pues bien, la primera ley de la termodinámica es la aplicación a procesos térmicos de este principio. En un sistema aislado, en el que no se intercambia energía con el exterior, nos queda:Página 11.
∆U = 0
El universo en su totalidad se podría considerar un sistema aislado, y por tanto, su energía total permanece constante.
Finalmente observa que, al ser una función de estado, la diferencia de energía interna solo depende de los estados inicial y final y no del camino que haya seguido el proceso. El calor y el trabajo, en cambio, no son funciones de estado, por lo que sus valores dependen del camino seguido por el proceso.
Practica:
Transformación de energía de Dynamo (generador eléctrico)
	ENERGIA
	DISPOSITIVO
	ENERGIA PRIMARIA/INICIAL
	LUZ ELECTRICA.
	RESISTENCIA Y ACUMULADOR.
	ELECTRICA/ QUIMICA.
	CORRIENTE CONTINUA.
	INDUCTOR.
	MAGNETICA.
	ELECTRICA
	ROTOR.
	MECANICA.
Conclusión:
Esta practica es para verificar la energia interna de un sistema , su transformacion ya que no se destruye ni se crea , toda materia tiene energia interna , el cambio entre energias es por medio de dispositivos de transformacion . 
Página 13.