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Actividad 5. Practica. Maquina en construccin

Introduccin

Una maquina trmica es aquella que convierte energa interna en trabajo mecnico.

Una maquina trmica absorbe energa interna de un recipiente que esta a una

temperatura mas alta que otro en el que expele la energa interna no aprovechada. En

el intermedio convierte energa en trabajo mecnico.

Elabora un esquema de una maquina trmica.

En un globo aerosttico que trabaja con un

quemador de gas butano como fuente de

calor; usara el gas como combustible que

ser quemado en el quemador situado enla boca del globo, el aire dentro del globo

por el calor se expandir, es decir

aumentara su volumen, y al estar dentro

de un globo cuyas paredes son flexibles,

estas se hincharan dejando que el aire siga

expandindose. Debido a que el aire

caliente es menos denso que el aire frio, el

globo lleno con aire caliente tendera a

moverse en direccin ascendente,

realizando un trabajo mecnico.

Procesos termodinmicos involucrados

Se trata de dos sistemas termodinmicos uno abierto y otro cerrado.

Abierto: Un tanque de gas conectado a un quemador, el gas esta a una presin elevada

dentro del tanque, a medida que este es abierto para que el gas circule por la manguera

y sea sometido a combustin en el quemador, la cantidad de gas ira disminuyendo lo

que har que el volumen y la presin disminuyan, la temperatura dentro del tanqueser la misma.

Cerrado. El otro sistema es el de un quemador colocado en la entrada de un globo. El

quemador es una fuente externa al globo. El quemador proporciona energa calrica

que har que el aire contenido en el globo aumente de volumen y esto ocasionara que

las paredes del globo reciban una presin mayor.

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Temperatura del aire

Existen factores que afectan la temperatura del aire, como la distancia respecto al

ecuador o las costas. El calor del Sol atraviesa la atmosfera casi sin elevar su

temperatura, pero la superficie de la Tierra absorbe esta energa y se calienta, esta

energa se cede paulatinamente a las capas de aire en contacto con la tierra, siendo lascapas ms lejanas las que menos calor reciben. Dado este fenmeno, una cualidad el

aire, es que su temperatura cambia inversamente proporcional a la altura. Este cambio

tiene una magnitud promedio de 6.5C cada 11 000 metros. En las capas superiores se

considera que la temperatura del aire es constante a 56.5C.

Recursos necesarios para su construccin

Para construir un globo aerosttico capaz de transportar a una persona o mas y que

estas puedan realizar un viaje por las alturas, se requiere:

Tanque de Gas Butano

Quemador con mangueras y conexiones

Regulador

Canastilla de mimbre del tamao adecuado

Globo de lona impermeable

Cuerdas, que sujetaran la canastilla al globo

El tanque de gas debe ser conectado al quemador a travs de mangueras y conexiones

que tambin estn conectadas a un regulador que controla la presin a la que el gas

ser liberado. Este regulador es el que controla la intensidad de la flama.

El quemador bebe ser colocado en la boca del globo y conforme se caliente el aire el

globo se ira infando hasta tener el volumen y presin necesarios para levantar el vuelo.

Para hacer un globo aerosttico a escala y poder comprobar el funcionamiento de unamaquina mecnica se usaran los siguientes materiales:

Intento 1

Globo de ltex del numero 12

Vela (como combustible)

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Fsforos

Aro como soporte para la boca del globo

Proceso de Construccin.

Se coloco el globo en la boca de un frasco con agua, se puso sobre un soporte y se aplico

calor con una vela, una vez que el agua dentro del frasco alcanzo la temperatura de

ebullicin, el globo comenz a inflarse debido a que el vapor de agua se expandi en el

globo ejerciendo presin sobre las paredes del mismo. Este dispositivo no se elevo.

Intento 2

Bolsa de hule

Vela (como combustible)

Fsforos

Aro como soporte para la boca del globo

Proceso de Construccin.

Se coloco en la boca de la bolsa un aro para mantenerla abierta, se encendi una vela y

se coloco en la parte central de la boca de la vela ayudado por un soporte. La bolsa se

comenz a quemar y el dispositivo nunca se inflo y menos se elevo.

Intento 3

Globo de Papel China

Vela (como combustible)

Fsforos

Aro como soporte para la boca del globo

Proceso de Construccin.

Se coloco en la boca del globo hecho de papel un arilo de alambre delgado que sirvi

como soporte para colocar una vela. La vela se encendi y las paredes del globo

comenzaron a elevar su temperatura, el proceso duro algunos minutos hasta que la

parte superior del globo comenz a mostrar signos de incineracin y el proceso se detuvo.

Este dispositivo tampoco se elevo.

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Maquina Funcionando

Video de globo aerosttico a escala.

Los dos enlaces que se colocan a continuacin corresponden al Intento 2

https://facebook.com/photo.php?v=10201133502038890&set=vb.1209649373&type=2&the

ater

https://facebook.com/photo.php?v=10201133448397549&set=vb.1209649373&type=2&thea

ter

Conclusiones

El calor que un cuerpo pierde siempre ser ganado por otro, en donde el aire del medio

o entorno se considera como otro cuerpo o sistema. Para poder transformar calor en

trabajo es necesario que exista una diferencia de temperaturas. La realizacin de un

diagrama termodinmico entrega informacin que al analizarse es posible predecir el

comportamiento de los sistemas.

Bibliografa

Tagea, Julia. Flores, Jorge. Tagea, Carmen. Calor y temperatura. 1 Ed. Editorial

Santillana. Mxico, D.F. 2002

http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/ley-de-los-gases-ideales

http://detodounpoco.cl/esco17033.html

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