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• Jeyson Miguel Mercado Chirinos

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CURSO: Máquinas térmicas LABORATORIO: Confección de tablas de vapor: Presión - Temperatura

Apellidos y Nombres

Nota

 Alarcon Alvares cesar  Apancho Ruelas Alfonso  Arela Mayhua Alexander

Alumno (s):

 Carballo chirinos Jeyson  Corrales Monterola Victor  Huakacha ala Delcia  Zeben Quispe Saul

Profesor: Programa Profesional:

Ing. Wilfredo Orlando Murillo Vílchez

C-3

Grupo:

D

1. INTRODUCCION: En el presente informe se analizará los cambios que experimenta el agua en sus diferentes fases, cuando es sometido a un aumento constante de temperatura y también de presión.

Luego se realizará una comparación entre los valores obtenidos que se realizó en el laboratorio y los valores extraídos de tablas (valor teórico), específicamente de las tablas del libro Cengel.

2. OBJETIVOS:  Determinar las temperaturas de ebullición a diferentes presiones  Comparar los valores experimentales con las tablas de vapor  Determinar las consecuencias de un proceso de expansión

3. FUNDAMENTOS TEORICOS: RELACIÓN DE LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN CON LA PRESIÓN: La temperatura de ebullición, llamada también de saturación se caracteriza por la formación de burbujas y turbulencia en el interior del líquido. La temperatura de ebullición de un líquido permanece constante siempre que no varíe la presión a la que está sometido. La temperatura par la cual la presión de vapor saturado alcanza el valor de 1 atm (1 bar) se llama temperatura de ebullición normal, para el agua igual a 100 °C. Si al agua se le hace hervir a presiones mayores que la presión atmosférica, la temperatura de ebullición será mayor a 100 °C.

4. ANALISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)

5. EQUIPOS/HERRAMIENTAS A UTILIZAR Balón de gas

Cocina

Módulo de presión

Encendedor

6. PROCEDIMIENTO: 6.1 Instale los medidores a presión y temperatura en el recipiente a presión.

6.2 6.3

Verifique la escala rango y precisión de los instrumentos de medida. Llene el recipiente con agua aproximadamente hasta el nivel regulado por la válvula lateral.

6.4

Ubicar la cocina a gas en un lugar adecuado que facilite la combustión del GLP. Encienda la cocina a gas.

6.5

6.6

Coloque el recipiente en la cocina.

6.7

La válvula de descarga de vapor deberá permanecer abierta hasta que se observe que sale vapor de esta, anote la temperatura y luego cierre la válvula.

6.8

N°

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Tomar lecturas de presión y temperatura, para cada incremento de presión hasta que el manómetro marco 5bar, al instante se apagó la cocina.

PRESIÓN MANOMÉTRICA (bar) Experimental 0 bar 0.2 bar 0.3 bar 0.4 bar 0.5 bar 0.6 bar 0.7 bar 0.8 bar 0.9 bar 1.0 bar 1.2 bar 1.4 bar 1.6 bar 1.8 bar 2.0 bar 2.2 bar 2.4 bar 2.6 bar 2.8 bar 3.0 bar 3.2 bar 3.4 bar 3.6 bar 3.8 bar 4.0 bar 4.2 bar 4.4 bar 4.6 bar 4.8 bar 5.0 bar

Temperatura (°C) 30 °C 58 °C 60 °C 72 °C 78 °C 86 °C 90 °C 92 °C 95 °C 99 °C 104 °C 106 °C 110 °C 113 °C 115 °C 120 °C 122 °C 122.5 °C 123 °C 127 °C 130 °C 134 °C 135 °C 136 °C 137 °C 139 °C 140 °C 141 °C 142 °C 143 °C

6.9

Habiendo anotado la temperatura del vapor dentro del recipiente y proceda a abrir la válvula de descarga superior (vapor) por un instante, registre el color y temperatura de la descarga empleando un termómetro. Si es posible introduzca su mano al fluido descargado para percibir su temperatura (frio o caliente).

6.10

Abra la válvula de descarga del líquido por unos instantes y observe, que color presenta, anote la temperatura del líquido dentro del recipiente y mida la temperatura de descarga empleando un termómetro de bulbo y si es posible introduzca su mano al fluido descargado para censar dicha temperatura (frio o caliente).

Resultados. Realice un gráfico del equipo utilizado, indicando la función de cada uno de sus componentes.

Construya una tabla de Presión Absoluta (bar) VS Temperatura de ebullición (°C)

Construya el grafico de presión de saturación vs Temperatura de saturación para el agua, tanto para valores experimentales como para valores de tablas (diagramas superpuestos)

En el diagrama presión vs temperatura muestra tres regiones a las cuales una sustancia se puede encontrar estas regiones están limitadas por las curvas de sublimación, fusión y ebullición. El grafico nos muestra que el punto de fusión y el punto de ebullición va aumentando si la presión aumenta, es decir, que la temperatura y la presión son directamente proporcionales.

7. ANALISIS DE RESULTADOS: 7.1 ¿Cuál es la temperatura dentro del recipiente antes de abrir la válvula superior? La temperatura es de 143.2°C. 7.2 ¿Qué es lo que descarga al abrir la válvula superior, que color presenta y cuál es la temperatura del flujo descargado? Al abrir la válvula superior, se liberó el vapor y era de color blanco a una temperatura de 43ºC – 44.3ºC

7.3¿Qué ha pasado con el vapor al cambiar de presión alta hasta la presión atmosférica? La temperatura del vapor baja, por eso cuando pasamos la mano por el vapor no nos calienta debido a la temperatura y presión del ambiente.

7.4 ¿Cuál es la temperatura dentro del recipiente antes de abrir la válvula inferior, qué color presenta el flujo descargado y cuál es la temperatura de éste? La temperatura del recipiente es de 123° C y el color que presenta al momento de salir por la válvula es un poco oscura como si estuviera algo sucia o turbia, la temperatura al momento de salir es de 72°C.

7.5 ¿Qué ha pasado con el líquido al cambiar de presión desde la presión alta hasta la presión atmosférica? El agua acumulaba energía debido a la presión y el calor que era suministrado, al momento de abrir la válvula inferior el vapor empieza a salir (justo antes de salir en forma líquida por la válvula, el agua se condensa debido a la disminución o caída brusca de la presión, (el agua en estado líquido cambia inmediatamente a vapor) es por eso que vemos vapor y no liquido al momento de abrir la válvula.

8. CONCLUSIONES:  Se realizó la tarea cumpliendo con las normativas de seguridad con la ayuda del ATS.  Se logró satisfactoriamente la evaluación de temperatura y presión tras realizar su proceso de ebullición.  Se logró la presión ideal en nuestro módulo de presión.  Se pudo identificar las partes de nuestro módulo de presión.  Logramos tomar las lecturas de presión y temperatura y el funcionamiento de este al momento de liberar la presión del módulo e identificamos los distintos tipos de resultados que se dio gracias a la elaboración correcta del laboratorio.  Se logró reconocer la función de cada uno de los componentes del módulo de presión para que esta funcione.

9. OBSERVACIONES:  Se recomienda no estar sentado frente a la válvula inferior mientras este calentando la olla para evitar lesionas si es que ésta falla.  Se recomienda usar los tapones, al momento de abrir la válvula, ya que este procedimiento puede dañar los oídos.  Se observó que, al cambiar de presión, puede variar la temperatura del agua o vapor, además de su color.

10. ANEXOS: