Termodinmica Unidad 1. Conceptos y propiedades termodinmicas

Cortes Cruz Carlos Yair.

Asignatura: TermodinmicaUnidad 2.

Actividad 3.

Ing. Tecnologa ambiental

1. Observael siguiente video:

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=81lgIq35iBMA partir del proceso observado:Describe su sistema termodinmico.

Lo que podemos observar en el video es que se trata de un sistema termodinmico abierto, donde el agua recorre un proceso cclico. Ya que podemos deducir que se trata de un motor a vapor.

Explica la transformacin de energa correspondiente.

Tipos de ciclos de vapor

Ciclo abierto: el tpico ciclo sin condensacin, propio de la mquina de vapor. Este fue el primer ciclo de vapor a utilizarse en forma amplia. Corresponde a las tpicas mquinas de vapor de ciclo abierto (locomotoras, locomviles y muchas mquinas estacionarias en los inicios de la revolucin industrial). Pasemos a analizarlo en diagramas y en bloques.

El ciclo opera mediante un depsito que contiene agua para la caldera. La bomba toma el agua del depsito y la inyecta a la caldera (aumentando su presin desde la presin atmosfrica hasta la presin de la caldera).

En la caldera (donde se le entrega el calor Q), el agua embulle, formando vapor. El vapor se extrae de la caldera en la parte superior. Por gravedad, solo tiende a salir vapor saturado, por lo tanto sale de la caldera con ttulo muy cercano a x=1. Luego el vapor (a presin) es conducido al motor donde se expande, produciendo el trabajo W. El motor descarga el vapor utilizado al ambiente que est a 1 atm. Por lo tanto el vapor condensa a 100C.

Utiliza el modelo matemtico adecuado para describir el fenmeno observado.

La cantidad total de trabajo que proporciona la mquina es lo que se produce, menos lo que emplea en funcionar:

De acuerdo con el primer principio de la termodinmica, por tratarse de un proceso cclico la energa interna del sistema no cambia en un ciclo, y el trabajo total equivale a la diferencia entre el calor que entra y el calor que sale

Se define el rendimiento de una mquina trmica segn el principio general de lo que obtenemos dividido por lo que nos cuesta. En este caso, lo que obtenemos es el trabajo neto. Lo que nos cuesta es el calor que entra procedente del horno. Por tanto

Esquematiza el funcionamiento del dispositivo.

Podemos observar en el diagrama que el agua se calienta a una temperatura de ebullicin lo que provoca que se transforme en vapor en la turbina o pistn o motor lo que se da es un aumento de presin y disminucin de presin lo que se trasforma en trabajo el condensador ayuda a bajar nuevamente la temperatura y la presin del agua asiendo un ciclo en el motor.