Practicas Termodinamica

INFORME DE PRÁCTICAS

DE TERMOTECNIA

Grado de Ingeniería Mecánica 2º Curso

PRÁCTICAS DE TERMOTECNIA

Estudio del Gas Ideal

Introducción:

El gas ideal, es un gas puramente teórico, compuesto por partículas que no interactúan entre si. Este concepto es muy útil, ya que gracias a el podemos usar ecuaciones de estado simplificadas. La mayoría de gases en condiciones normales pueden ser usados como gases ideales. Esta aproximación no es fiable a bajas temperaturas, altas presiones, o usando gases pesados.

Descripción de la práctica:

En esta práctica vamos a comprobar las leyes de Boyle-Mariotte, de Gay-Lussac y de Amontons. Para ello, nos serviremos de un aparato de vidrio con una cantidad fija de aire, conectado por una parte a un manómetro de mercurio, y a su vez rodeado por otro tubo de vidrio por el que hacemos circular agua a diferentes temperaturas, ya que ese segundo tubo esta conectado a la manguera de un termostato regulable.

En la práctica, fijaremos diferentes temperaturas en el termostato, y cuando este nos indique que el agua ya esta a la temperatura deseada, mediremos las siguientes diferencias de altura entre los niveles del mercurio, y anotaremos la longitud de la columna de aire.

En el siguiente apartado haremos el mismo experimento pero a la inversa ( cambiando también las temperaturas), mediremos la longitud de la columna de aire, y anotaremos la diferencia entre los niveles de mercurio.

Para terminar, simplemente apagaremos el termostato.

Datos y experiencias:

TABLA 1

Valoración crítica:

Dado que trabajamos con un “gas ideal”, el coeficiente piezométrico, y el coeficiente de dilatación volumétrico son idénticos.

Los valores reales difieren de los nuestros debido a errores de aproximación en los cálculos, y medición en la práctica.

Observamos en las gráficas, que a mayor diferencia de longitudes, mayor presión.

Motor Stirling

Introducción:

El motor Stirling es un motor térmico de combustión externa, que trabaja mediante la compresión-expansión de gases. Debido a su alto rendimiento y a que puede funcionar gracias a cualquier fuente de calor, este motor se esta recuperando para ser usado junto con energías renovables.

Descripción de la práctica:

En esta practica vamos a calcular los trabajos y rendimientos de un motor Stirling , usando el aire del laboratorio como gas, y un mechero de alcohol etílico como fuente de calor.

Una vez tenemos todos los datos iniciales, ponemos el mechero en contacto con la cámara de expansión del motor y le damos un empuje inercial inicial al motor para ponerlo en marcha, este irá revolucionando, y nos dará los datos que mostraremos a continuación. Una vez tengamos todas las medidas tomadas y anotadas, retiraremos el mechero (con un guante térmico), lo apagaremos, y mediremos la diferencia de peso con la cantidad de alcohol inicial.

En la segunda parte de esta práctica, haremos los mismos pasos iniciales, a diferencia de que conectaremos el motor a una dinamo que controlaremos con una resistencia variables (cuyos datos también mostramos a continuación). De nuevo, cuando tengamos todas las medidas, retiramos el mechero, y medimos su diferencia de peso (igual que en caso anterior).

Datos y experiencias:

Tabla1: eficiencia mecánica

Tabla 2: eficiencia eléctrica

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