Bomba- Calorimétrica- Universal PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MECANICAEXPERIENCIA 3: BOMBA CALORIMÉTRICA UNIVERSALASIGNATURA: TERMODINAMICA IIDOCENTE:INTEGRANTES:Callao, Junio de 2020I. OBJETIVOS1. Objetivo general Ofrecer al alumno conocimientos y ...

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MECANICA

EXPERIENCIA 3: BOMBA CALORIMÉTRICA UNIVERSAL

ASIGNATURA: TERMODINAMICA II DOCENTE: INTEGRANTES:

Callao, Junio de 2020

I.

OBJETIVOS

1.1. 

Objetivo general

Ofrecer al alumno conocimientos y el manejo del equipo de la Bomba Calorífica universal.

1.2.

II.

Objetivos específicos



Determinar mediante un proceso experimental el valor o poder calorífico superior de un combustible.



Verificar y comparar los resultados obtenidos en el experimento realizado en el laboratorio con los cálculos teóricos

MARCO CONCEPTUAL El poder calorífico de un combustible es la máxima cantidad de calor que puede obtenerse de los productos de la combustión completa. El calor de combustión a volumen constante puede medirse con la bomba calorimétrica universal. El procedimiento para la prueba es colocar una masa conocida de combustible en el platillo destinado a ese fin, debiendo quedar muy próximo al alambre encendedor, se carga la bomba con una cantidad relativamente grande de oxigeno de 20 bar de presión, se coloca la bomba en el baño de agua y el alambre encendido se conecta a una pila eléctrica al fundirse al alambre se quemara el combustible y la energía química liberada hará que se eleve ligeramente la temperatura de agua.

PODER CALORÍFICO

Q=

( A−a )∗C e H 2O∗∆ T G

DONDE: � = ����� �����í���� ��/�� ∆� = �������ó� �é�� ��� ��� ���� ℃ � = ����������� �� ���� ��� �����í����� 315�� � = � ��� ��� ��� �������� ��

� = ������ �� ���� ����������� �� �� ���������� � �������o 2000��.

III.

ESQUEMA GENERAL DEL EQUIPO a) Bomba colorimétrica. b) Soporte para la tapa de la bomba. c) Reductor de presión de oxígeno de 300 bar a 235 bar con dos

manómetros. d) Prensa para la fabricación de las pastillas. e) Recipiente niquelado para el agua. f) Crisol de Cuarzo. g) Termómetro de 0 – 100 °C. h) Madeja de hilo metálico.

Figura 1 Esquema Bomba Universal

Fuente: https://www.slideserve.com/herrod-barnes/cap-tulo-6-termoqumica-flujo-de-energ-a-y-cambio-qu-mico

IV.

PROCEDIMIENTO PARA UN COMBUSTIBLE LÍQUIDO 1. Tomar alrededor de 5cm de hilo y conectarlo a los electrodos. 2. Colocar el combustible en el crisol. 3. Colocar la tapa, bomba y ajustarlo. 4. Abrir la válvula de salida de los gases y sacar el tapón de conductor de entrada para el oxígeno 5. Conectar la bomba con el balón de oxígeno y hacer pasar la corriente de gas a través de la bomba (purgado). 6. Cerrar la válvula de salida de los gases y continuar el ingreso de oxígeno hasta alcanzar la presión de 20 bar. 7. Desprender el grupo aductor. 8. Colocar la bomba en el vaso niquelado de 2000cc. De agua. 9. Colocar el vaso niquelado en el interior del cabrimetro. 10. Colocar dos elementos a la fuente de alimentación. 11. Poner la tapa del cabrimetro. 12. Poner en movimiento el agitador por 3 minutos. 13. Accionamos los mandos eléctricos. 14. La temperatura máxima se alcanza entre 2 y 5 minutos.

V.

TABULACIÓN DE DATOS Table 1 TABULACION DE DATOS.

x 1 2 3

t(s) 10 20 40 Fuente: ciclos anteriores.

VI.

ANALÍSIS Y METODOLOGÍA DE CÁLCULOS

� = 3��0.003kg �������� = 18℃ ������� = 23℃ A=2000gr2kg A=315gr0.315kg ΔT=5°k Ce=4.186KJ/Kg.K Q=

( A−a )∗C e H 2O∗∆ T G

Q=

( 2−0.315 )∗4.186∗5 0.003

Q=16150.98 KJ / KG

VII.

TABULACIÓN DE RESULTADOS

Table 2 Tabulación de resultados.

X 1 2

Poder calorifico Q Q=16150.98KJ/Kg Q=19381.18 KJ/Kg

T(°c) 23 24 25

3

Q= 22611.37KJ/Kg Fuente: propia.

VIII.

IX.

BIBLIOGRAFÍA o o o

JESÉ SEYMOUR POSTIGO JOVACK

……………. LAB. ING. MECÁNICO ……………. TERMODINÁMICA APLICADA ……………. MOTOR COMBUSTIÓN INTERNA

  

Cengel - Termodinámica II Cuaderno de clase teórica del curso Termodinámica II Meliton Capcha Aira – Termodinamica II

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.1. Conclusiones  Se aprendió a usar la bomba Universal, mediante la experiencia del poder calorífico.  Se determinó mediante los cálculos el valor del poder calorífico, que se muestra como calor después de ocurrir la combustión.  Gracias a las ecuaciones obtenidas en clase logramos hallar los poderes caloríficos sin mucha dificultad. 9.2.   

Recomendaciones Colocarse en una posición perpendicular a equipo y así evitar el error de paralaje. Tener conocimientos básicos del tema para que se facilite el procedimiento de realizar la experiencia. Seguir las instrucciones del profesor en el proceso de realizar el experimento para así evitar accidentes.

X.

ANEXOS

:

Fuente: https://sites.google.com/site/inforfima/home/fisica-y-quimica/transferenciade-energia-en-las-reacciones-quimicas/la-entalpia...