TERMODINAMICA

PROYECTO FINAL

(NOMBRE COMPLETO DEL ESTUDIANTE - CÉDULA DE CIUDADANÍA)

CHRISTIAN CAMILO CARTAGENA ROJAS- 1108454071

NORIDA AIDIL CARVAJAL ALVARADO - 53160797

NATALIA ANDREA SALAZAR CAMACHO

Tutora

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

(CEAD IBAGUÉ)

(DICIEMBRE 06 DE 2013)

CONTENIDO

Página

INTRODUCCIÓN 4

1. OBJETIVOS 5

1.1 Objetivo General 5

1.2 Objetivos Específicos 5

2. ELABORAR DIEZ EJEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINÁMICOS EN EL HOGAR O EMPRESA EN DONDE TRABAJEN……………………………………………………

3. CALCULAR CONSUMOS ENERGÉTICOS PARA CADA UNO DE LOS DIEZ SISTEMAS EN DONDE QUEDE CLARO EL PROCEDIMIENTO PASO POR PASO ……………………………………………………………………….7

4. COMPARAR EL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA CON EL CONSUMO DE GAS PARA HERVIR UN LITRO DE AGUA. EXPLICAR MUY BIEN TODOS LOS PASOS QUE SE DEBEN TENER EN CUENTA……………………………………………….. 8

5. DESCRIBIR EN QUÉ CONSISTE CADA UNO DE LOS PRINCIPALES CICLOS DE POTENCIA Y ENCUENTRE UNA APLICACIÓN A NIVEL INDUSTRIAL DE CADA UNO DE ELLOS. 9

5.1 Ideal de Carnot 9

5.2 Rankine 10

5.3 Brayton 11

5.4 Stirling. 12

6. DESCRIBIR EN QUÉ CONSISTE CADA UNO DE LOS PRINCIPALES CICLOS DE REFRIGERACIÓN Y ENCUENTRE UNA APLICACIÓN PARA CADA UNO DE ELLOS: 13

6.2 Carnot inverso 13

6.2 Refrigeración por compresión 13

6.3 absorción. 14

7. DETERMINAR LOS CICLOS TERMODINÁMICOS QUE SE DAN AL INTERIOR DE UN VEHÍCULO 14

8. PARA UNA NEVERA, REVISE QUE TIPO DE NEVERA ES Y DETERMINE EL CICLO TERMODINÁMICO QUE SE ESTÁ DANDO A SU INTERIOR. CALCULE LA EFICIENCIA DEL CICLO TERMODINÁMICO. DETERMINE EL CONSUMO DE ENERGÍA Y POTENCIA. 17

CONCLUSIONES 17

BIBLIOGRAFÍA 19

INTRODUCCIÓN

La termodinámica es una parte esencial en el día a día de nuestras actividades, lo podemos observar como primera medida en nuestro cuerpo ya que es considerado un ejemplo de un sistema Adiabático, o sea que no hay transferencia de calor ya que nuestra temperatura interna se mantiene aunque en el exterior haga frio e independiente de la presión y el volumen de nuestro cuerpo.

En el curso de termodinámica de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, y con el desarrollo de este trabajo se pretende mostrar los diferentes sistemas termodinámicos, conocerlos y aplicarlos a nuestra vida diaria. Además también conoceremos y aprenderemos sobre los ciclos termodinámicos que tiene una gran importancia en el desarrollo de diferentes disciplinas de la ingeniería. Por otra parte, Surgen entonces varias preguntas en relación con los ciclos refrigerantes, por ejemplo: ¿cómo producir frío?, ¿qué elementos constituyen un sistema de refrigeración?, ¿qué características debe poseer un material para que sea un buen refrigerante?

Con el desarrollo de los ejercicios se abordarán los temas expuestos y se dará un completo conocimiento de los mismos.

OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

Conocer y desarrollar en problemas resueltos cada uno de los sistemas termodinámicos y ciclos termodinámicos para el completo reconocimiento y comprensión de su conceptualización.

Objetivos Específicos

Conocer el concepto de los sistemas termodinámicos y su aplicación en la vida cotidiana.

Encontrar fuentes de información que faciliten la resolución de problemas y sean aplicables a nuestro diario vivir

Evaluar los diferentes procesos termodinámicos que se presentan en nuestro diario vivir y afianzar los conocimientos con el funcionamiento de cada uno.

ELABORAR DIEZ EJEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINÁMICOS EN EL HOGAR O EMPRESA EN DONDE TRABAJEN

CALCULAR CONSUMOS ENERGÉTICOS PARA CADA UNO DE LOS DIEZ SISTEMAS EN DONDE QUEDE CLARO EL PROCEDIMIENTO PASO POR PASO

Las cantidades de energía consumida o entregada se obtienen multiplicando la potencia del equipo por el tiempo durante el cual trabaja. Si la potencia se expresa en W y el tiempo en segundos, el producto (cantidad de energía) queda en J. De esta forma, un bombillo de 20 W que trabaja durante sesenta segundos debe consumir 20 W x 60 s = 1 200 J. Debido a que el joule es una cantidad muy pequeña para la mayoría de los casos prácticos, frecuentemente se usa una unidad que es de 3 600 000 veces mayor, que resulta de multiplicar la potencia en kW por el tiempo en horas, en lugar de segundos. Esta unidad recibe el nombre de kilowatt-hora o kWh (debe leerse así: kilowatthora y no kilowatt por hora). 

Energia consumida=Potencia del equipo*tiempo de trabajo

EC=W*seg.=J ó EC=kW*h=kWh

Equipo Potencia kW Tiempo de operación horas Consumo energético kW/hora

Lavadora 5000 1,5 5000*1,5=7300

Plancha 1000 2,3 1000*2,3=2300

Bombillo ahorrador 20 9 20*9=180

Secador de pelo 1200 1 1200*1=1200

Potencia E Tiempo de operación segundos Consumo energético J

Microondas 1000 120 1000*120=120000

Cafetera 800 240 8000*240=192000

En calentadores de agua a gas Los quemadores de gas consumen combustible en base a su salida de BTU. El gas natural y propano tienen niveles específicos de la energía que contienen. Un pie cúbico de gas natural contiene 1075 BTU de energía. Sin embargo, los quemadores de gas no son 100 por ciento eficiente. Si conoces la eficiencia del quemador, puedes calcular el consumo de combustible exacto por la salida. Si no la conoces, tendrás que utilizar una aproximación. El gas LP y el gas natural contienen diferentes cantidades de energía, por lo que el factor de conversión es diferente.

Consumo aproximado de gas

Encuentra la tasa de salida del quemador a partir de la documentación del usuario o la etiqueta de la máquina como la que se encuentra en un calentador de agua. La potencia de salida se mostrará

...