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Proyecto de Aula Termodinámica Grupo 301, Programa de Ingeniería Título del proyecto de Aula: DEMOSTRACIÓN PRÁCTICA DE LA PRIMERA LEY FUNDAMENTAL DE LA TERMODINÁMICA Autores: Peñaloza Pimienta Alexander, Campuzano Sajauth Jorge y Cervantes Salgado Mario Nombre del Tutor del proyecto de Aula: Duran Baron Ricardo Resumen: El primer principio fundamental de la termodinámica, dice que la energía no se crea ni se destruye, solo se conserva. En consideración de este argumento se realizó el diseño y construcción de dos prototipos experimentales que funcionan bajo la premisa del principio termodinámico, y se demostró lo que sucedía durante la operación de los prototipos en relación a la primera ley fundamental de la termodinámica. Abstract: The fundamental principle of thermodynamics, says that energy is not created or destroyed, only preserved. This subject shows the design and construction of the experimental prototypes that work under the premise of the thermodynamic principle, and it is shown that it happened during the operation of the prototypes in relation to the first fundamental law of thermodynamics. Introducción: La primera ley de la termodinámica sostiene el enunciado de que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, dando a entender la posibilidad del cambio de tipo de energía entre un sistema termodinámico. La demostración de esta ley de manera práctica se puede observar en distintos casos, algunos de gran envergadura como el cambio de energía calorífica a energía eléctrica por medio de generadores que responden a la cinética ejercida por el vapor de agua en un planta termo eléctrica o distinciones más rutinarias como el funcionamiento de un vehículo automotor. La aplicación de esta ley se dispone de diferentes maneras en el presente, por lo que se hace indispensable la demostración de esta por medio de un proyecto netamente experimental, en el cual, se pueda argumentar con gran detalle el fundamento de este principio arraigado al funcionamiento del prototipo propuesto. Por ello, se llevará a cabo el diseño y montaje de un prototipo demostrativo, el cual, durante su funcionamiento demostrará de manera cualitativa la relación de su operación con el concepto de la primera ley fundamental de la termodinámica. Metodología: Revisión bibliográfica

Primeramente, se procederá a la revisión exhaustiva de información bibliográfica que permita acumular conocimiento en lo que respecta al concepto, forma de aplicación, y cálculos pertinentes de la primera ley de la termodinámica. Diseño y montaje de prototipos demostrativos Posterior a la etapa de revisión, se procederá con el diseño de dos (2) distintos prototipos demostrativos, los cuales, argumentaran su funcionamiento en consideración de la segunda ley de la termodinámica. Ya con el diseño constituido, se llevará a cabo la construcción material de los prototipos conyugues al concepto termodinámico propuesto. Operación En la etapa final se ejecutará la operación de los prototipos demostrativos diseñados y montados en las etapas anteriores, observando detalladamente su funcionamiento, el cual, deberá demostrar el argumento que sostiene la primera ley fundamental de la termodinámica. La conservación de la energía. Discusión y resultados: En base a la bibliografía consultada, se acumuló la información suficiente para el diseño de los prototipos que constituirían la demostración del concepto termodinámica abarcado en el proyecto. Posterior, se llevó a cabo la construcción de dos prototipos demostrativos según lo planteada en los objetivos, ambos considerando como base de su funcionamiento el concepto de la primera ley de la termodinámica. Durante la ejecución operacional de los prototipos, la energía transmitida en forma de calor por el funcionamiento de la caldera, ocasiono el calentamiento y evaporación del agua, aumentando la presión interna del tanque rígido, el cual, por medio de un conducto u orifico libera el vapor bajo presión generando una fuerza de empuje, que bien, dependiendo el prototipo, se transmitirá como energía eléctrica o mecánica, demostrando la conservación de la energía existente en el sistema termodinámico compuesto por cada uno de los dispositivos. Conclusiones: Se cumplió con los objetivos propuestos, con la realización del diseño y construcción de dos prototipos demostrativos, ambos considerando como base de su funcionamiento el concepto de la primera ley de la termodinámica. Durante la ejecución operacional de los prototipos, se demostró la conservación de la energía existente en el sistema termodinámico compuesto por cada uno de los prototipos. Bibliografía: o

Turégano, A. y Velasco. C. (2004). Fundamentos de termodinámica técnica. Editorial reverte, s. A. España, Barcelona.

o

Huang, F. (1981). Ingeniería termodinámica: fundamentos y aplicaciones. Editorial Cecsa. España

o

Yunus A. (2012). Termodinámica. Editorial interamericana de España. España

o

Barbosa, J. y Gutierrez, C. (2015). Termodinámica para ingenieros. Grupo editorial patria. Mexico

o

Lamprecht, I. (2003). Calorimetry and thermodynamics of living systems. Thermochimica Acta.

o

Whistler, R.L, Bemiller, J.N. y Paschall, E.F. Editors. (1984). Starch: Chemistry and Technology. Second Edition. Orlando: Academic Press, Inc.

o

Musson, A. y Robinson, E. (1969). Science and technology in the industrial revolution. Manchester.

o

Holman, J. P. (1998). Transferencia de Calor, 8a edicion, Mc Graw-Hill, Madrid.

o

Chapman A.J. (1990). Transmision de calor, Editorial Libreria Editorial Bellisco, Madrid, 3a Edicion.

o

F. P. Incropera y D. P. De Witt. (2000). Fundamentos de Transferencia de Calor, 4a Ed, Pearson Educacion, Mexico.