Balance de energía para un sistema abierto

UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA[pic 1]

FACULTAD DE TECNOLOGIA

CARRERA: Ing. Petróleo y Gas Natural

MATERIA:

GRUPO N°: Viernes 11-13

UNIVERSITARIOS:    Gonzales Cortes Julio Bernardo

FECHA: 05-02-2019

NOMBRE DEL DOCENTE: Ing. Oporto Virgilio

Sucre – Bolivia

PRACTICA Nº 4

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA 1

BALANCE DE ENERGÍA PARA SISTEMA ABIERTO

1. Introducción

El balance de energía al igual que el balance de materia es una derivación matemática de la "Ley de la conservación de la energía" (Primera Ley de La Termodinámica), es decir "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma". El balance de energía es una principio físico fundamental al igual que la conservación de masa, que es aplicado para determinar las cantidades de energía que es intercambiada y acumulada dentro de un sistema. La velocidad a la que el calor se transmiten depende directamente de dos variables: la diferencia de temperatura entre los cuerpos calientes y fríos y superficie disponible para el intercambio de calor.También influyen otros factores como la geometría y propiedades físicas del sistema y, si existe un fluido, las condiciones de flujo.Los fluidos en bioprocesado necesitan calentarse o enfriarse. Ejemplos típicos de ellos son la eliminación de calor durante las operaciones de fermentación utilización utilizando agua de refrigeración y el calentamiento del medio original a la temperatura de esterilización mediante vapor.

1. Objetivos

1. Determinar la presión atmosférica en Sucre por cinco métodos

• Tablas de vapor                             Antoine[pic 2]
• Ecuaciones de Vapor                    Hendrick[pic 3][pic 4][pic 5]

                                                      Wagner

                                                      Una a investigación

1. Comparar con la presión del senami y hallar el error obtenido
2. Aplicar el balance de energía y masa a la olla de presión luego que alcanzo su presión de operación
3. Determinar la masa final de forma analítica y experimental, hallar el error

                                                         Analítica[pic 6]

• Determinar la mf                                                        hallar error[pic 7][pic 8]

                                              Experimental

1. Graficar perfiles de T-t, P-T, Tsup-t, Tplato-t
2. Graficar el proceso en los diagramas P-T, T-V, P-V

1. Descripción De La Practica

Procedimiento

1. Tomar 705ml de agua, determinar su densidad con un densímetro digital y verterlo en la olla.
2. Suministrar calor y tomar lecturas cada 3 minutos hasta el minuto 15 luego de este tomar lectura cada 2 minutos de la siguientes temperatura con una termocupla, presión con un manómetro analógico y la temperatura de la superficie y plato con dos pirómetros.
3. Anotar tiempo de la primera ronda y cuando esté en condiciones de operación tomar tres lecturas más.
4. Enfriar la olla hasta unos 30ºc luego medir el volumen de agua restante.
5. Tomar 100ml de agua en un vaso colocar encima de la hornilla y suministrar calor hasta que la olla ebulla en ese punto leer la temperatura con una termocupla, un termómetro de mercurio y otro de alcohol.

1.4. Materiales y equipos utilizados

• Olla a presión con medidor de presión
• 705ml de agua
• Densímetro digital
• Hormilla eléctrica
• Termocupla
• Manómetro analógico
• Dos pirómetros
• Dos cronómetros
• 100ml de agua
• Vaso precipitado
• Termómetro de mercurio
• Termómetro de alcohol [pic 9][pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

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1. Tabulación De Resultados

• Determinación de la densidad, la temperatura ambiente del agua y la temperatura de ebullición del agua en el vaso de precipitado

Temperatura Ebullición del alcohol = 91.0 °C

Temperatura Hg = 90.0 °C

• Determinación de las propiedades en la olla a presión

1. Cálculos

• Presión atmosférica SENAMHI

P = 725 milibares = 72.5 KPa =  0.719atm

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