MEDICIÓN DEL TÍTULO DE UN VAPOR

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  Facultad de ingeniería
  Depto. De mecánica

MEDICIÓN DEL TÍTULO DE UN VAPOR

Nombre: Bastián Durán Mella

Profesor: Patricia Rebolledo

Ayudante: Nicanor Delgado

Sección: Lunes 12:40 – 14:00

Fecha: 14-06-16

INTRODUCCIÓN

El título de vapor, o calidad del vapor, corresponde al porcentaje en masa de vapor en una mezcla líquido-vapor. Se utiliza como parámetro útil cuando se requiere determinar las propiedades de un vapor saturado húmedo, ya que, el vapor antes nombrado, posee una presión y una temperatura dependientes, lo cual hace que sean insuficientes al momento de encontrar sus características.

En esta experiencia, el norte será obtener el valor del título de un vapor. Para ello, se debe seguir un procedimiento en específico, el cual consistirá en, primero que todo, enviar la muestra de vapor húmedo, generado en la caldera, mediante un ducto, hacia un calorímetro. Este ducto permite el paso del vapor generado hacia el recipiente antes nombrado, el cual está aislado térmicamente y contendrá agua, de la cual conoceremos su peso y su temperatura. Con los datos obtenidos en el experimento, luego de hacer cada paso del procedimiento, se obtendrán ciertos valores, específicamente el balance de masas en el calorímetro de mezcla, el balance de energía en el calorímetro de mezcla y, por último, se podrá cuantificar el título del vapor en la caldera.

OBJETIVO

• Cuantificar el título de un vapor durante un proceso de cambio de fase, en un calorímetro de mezcla

MARCO TEÓRICO

• Título de un vapor: Se define como  el porcentaje en masa de vapor en una mezcla líquido-vapor y suele denotarse con la letra x

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• Calorímetro de mezcla: Instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos, vale decir, para determinar el calor específico de un cuerpo.

• Termómetro: Instrumento utilizado para medir la temperatura de un cuerpo

• Vapor saturado: Se presenta a presiones y temperaturas en las cuales el vapor (gas) y el agua (liquido) pueden coexistir juntos. En otras palabras, esto ocurre cuando el rango de vaporización del agua es igual al rango de condensación.

• Caldera: Dispositivo de ingeniería diseñado, de forma específica, para generar vapor.

• Válvula de bola: Mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado.

• Entalpía: Magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico.

• Vapor sobrecalentado: Se genera por el sobrecalentamiento del vapor saturado o húmedo para alcanzar un punto mayor al de saturación. Esto quiere decir que es un vapor que contiene mayor temperatura y menor densidad que el vapor saturado en una misma presión

PROCEDIMIENTO

1. Alcanzar la condición de régimen de trabajo de la caldera, es decir fijar la presión determinada para el ensayo.

1. Agregar agua de la red al calorímetro, medir su masa y temperatura inicial.

1. Conectar el recipiente a la línea de toma de muestra.

1. Abrir la válvula de bola lentamente, permitiendo el paso de una masa de vapor al recipiente.

1. Desconectar el recipiente de la toma de muestra.

1. Medir la masa de la mezcla y su temperatura.

FORMULAS

1. Balance de masas en el calorímetro de mezcla

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: Masa de la mezcla [kg] [pic 4]

 : Masa de agua inicial en el calorímetro [kg] [pic 5]

 : Masa del vapor húmedo [kg][pic 6]

1. Balance de energía en el calorímetro de mezcla

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 Masa y entalpía final de la mezcla en el calorímetro [Kg] / [kJ/Kg][pic 8]

 : Masa y entalpía iniciales en el calorímetro [Kg] / [kJ/Kg][pic 9]

 Masa y entalpía del vapor húmedo desde la caldera hasta el        calorímetro[pic 10]

1. Título de vapor en la caldera

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 Entalpía de líquido saturado (kJ/kg), a la presión considerada[pic 12]

 Calor latente de vaporización (kJ/kg), a la presión considerada[pic 13]

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