COMBUSTIÓN DE DISTINTAS FUENTES DE ENERGÍA

COMBUSTIÓN DE DISTINTAS FUENTES DE ENERGÍA

1.- INTRODUCCION:

Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades.

El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados".

En la práctica realizada en el laboratorio, observaremos las combustión con las diferentes fuentes de energías tales como como la leña, aceite vegetal, alcohol, recursos renovables y también el uso de recursos no renovables como los derivados del petróleo como son el kerosene, gasolina, diesel, y también la briqueta.

Como sabemos la combustión de estas fuentes de energías ya mencionadas es un proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado de un aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de los combustibles comunes, el proceso consiste en una combinación química con el oxígeno de la atmósfera que lleva a la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, junto con otros productos como dióxido de azufre, que proceden de los componentes menores del combustible.

2.- OBJETIVOS:

 Realizar y comprender la combustión en las distintas fuentes de energía.

 Comparar cuál de todas las distintas fuentes de energía usadas presenta mejor combustión.

 Observar y comparar las distintas fases de combustión en cada fuentes de energía.

3.- FUNDAMENTO – MARCO TEÓRICO

La combustión:

Es el proceso tecnológico más antiguo utilizado por el hombre. Actualmente un

90% de la energía producida en el mundo procede de la combustión y los productos de la misma (especialmente el CO2) son los que más contribuyen a acrecentar el efecto invernadero.

“la combustión es una reacción química relativamente rápida, mediante la cual se combina el oxígeno del aire (comburente) con los diferente elementos oxidante del combustible originándose un desprendimiento de calor”.

se muestra a continuación el proceso de combustión:

Combustible + aire gases de combustión + energía

CX HY SZ + aire (CO2 + H2O + SO2 + N2) + energía

TIPOS DE COMBUSTIÓN

Según el desplazamiento de los estados de equilibrio de los procesos de oxidación de los elementos del combustible, se diferencian varios tipos de combustión:

 Combustión completa, los estados de equilibrio de los procesos de oxidación están totalmente desplazados hacia los óxidos.

 Combustión incompleta, los humos contienen compuestos parcialmente oxidados, como CO y restos del combustible sin oxidar (inquemados). Esta combustión se puede realizar con exceso de aire, con el aire estequiométricoo con defecto de aire.

 Combustión estequiometria, se realiza con aire estequiométricamente necesario (aire teórico). En los hogares actuales no es posible conseguir el 100% de eficacia.

TIPOS DE LLAMA

LLAMAS DE PRE-MEZCLA.

Los combustibles gaseosos, se pueden mezclar previamente con aire u oxígeno y luego llevar la mezcla a un quemador, dónde arderá de manera muy eficiente. Los mecheros de laboratorio y los hornillos de gas, disponen de una entrada para el combustible y orificios, para la entrada del aire, de forma que este es inyectado por aspiración y mezclado con el combustible antes, de llegar a la zona de combustión.

Estas llamas pueden presentarse de dos formas básicas:

A) LAMINARES; Son aquellas llamas de "pre-mezcla", que presentan un frente continuo y claramente definido, presentando el fluido entrante o saliente de forma aerodinámica.

B) TURBULENTAS; Estas suelen definirse como rellenas. A veces, suelen producir sonidos " desarticulados y confusos”. El frente de la llama fluctúa velozmente, presentando muchos remolinos.

Estas turbulencias se deben al "flujo" en el tubo del mechero y a la "llama" misma.

Estas llamas se hallan directamente relacionadas, a flujos de gran velocidad y debido a que abarcan una gran área de combustión. Son muy eficientes en lo que se refiere a la producción de calor por unidad de volumen.

2. LLAMAS DE DIFUSION.

Los combustibles líquidos y sólidos y algunos gases ( en circunstancias especiales ), son los que producen "este tipo de llamas".

Una vela proporciona un buen ejemplo. El combustible, (cera en este caso), se funde y vaporiza por el calor de la llama y emerge como una corriente estacionaria de vapor, procedente de la mecha. El aire arrastrado, forma una corriente de convección hacia la base de la llama (difunde de afuera, hacia adentro). Debido, a que ciertas partes son ricas en combustibles, las llamas de difusión de los hidrocarburos, suelen ser " amarillas ", a causa de la presencia de partículas de carbón incandescentes.

Si no hay "aire" suficiente, para oxidar este carbón, en las últimas etapas de combustión, la llama puede producir " humo”.

Algunas llamas de difusión " no producen carbón ", por ejemplo, la llama del " alcohol metílico”.

4.- MATERIALES:

- leña

- Alcohol

- Diesel

- Gasolina

- Kerosene

- Aceite

- Briqueta

- Probeta

- Crisol de metal

- Termocupla

- Fósforos Vela

- Mandil

- Lentes de protección

5.- MÉTODOS

Utilizando un crisol para quemar una determinada cantidad de combustible, agregando kerosene, alcohol, gasolina, diesel y con la ayuda de una plancha metálica combustionaremos los combustibles sólidos como leña y briqueta.

Para combustibles sólidos:

- Armar el equipo empleado en la combustión de materiales sólidos.

- Colocar 500 g de leña sobre la placa metálica.

- Iniciar la ignición.

Toma de datos: Temperaturas alcanzadas en intervalos de tiempo.

Toma de temperaturas Ceniza

...