Lab 5 de Termodinamica

Universidad del Bío-Bío Facultad de Ingeniería Depto. De Ing. Mecánica

Laboratorio N°5

Medición del Título de un Vapor 

Profesor: Luis Acuña. Integrantes: Juan Sandoval. Fecha: 21/11/2016.

OBJETIVO 

Cuantificar el Título de un Vapor durante un proceso de cambio de fase en un calorímetro de mezcla.

INTRODUCCIÓN En el presente informe de termodinámica veremos las propiedades necesarias para determinar el estado de una sustancia, la cual en este caso es vapor de agua, por teoría podemos entender que las propiedades suficientes para determinar el estado de una sustancia cuando esta sobrecalentada, son la presión y la temperatura, sin embargo en este laboratorio observaremos que sucede cuando el vapor de agua saturada contiene liquido en suspensión. Al contener el vapor de agua líquido en suspensión las propiedades de temperatura y presión no son suficientes siendo dependientes de la cantidad de líquido del vapor, por lo tanto debemos calcular la calidad o Título de un vapor, que es independiente y el cual obtendremos en este laboratorio para una determinada presión.

MARCO TEÓRICO TITULO DE UN VAPOR El Titulo de un vapor es necesario calcularlo cuando se desea saber el estado de una sustancia (vapor húmedo saturado) que no se puede obtener simplemente por la Presión y la temperatura, por el motivo de que estas dependen de la cantidad de líquido que se encuentra en el vapor. El título de vapor es el porcentaje en masa de vapor en una mezcla líquido-vapor y suele denotarse con la letra X. Para calcular el Titulo de vapor utilizamos las siguientes formulas:

 =  +  =>  ∗ ℎ =  ∗ ℎ +  ∗ ℎ ℎ =  ∗ ℎ− ∗ ℎ => {ℎℎ ==  ∗∗  =>=4.1868

  = ℎℎℎ − ℎ  Página 2

CALORIMETRO El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos. El tipo de calorímetro de uso más extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro.

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DESARROLLO Tabla de datos

ó







300 kPa

24 ºC

86 ºC

1.180 Kg

  ú 1.330 Kg

0.150 Kg

OBS: Obtenemos a partir de las tablas de vapor saturado, la Entalpía de líquido saturado = 561.4 [KJ/Kg], el Calor latente de vaporización = 2163 {KJ/Kg]

CACULOS

 =  +  =>  ∗ ℎ =  ∗ ℎ +  ∗ ℎ ℎ =  ∗ ℎ− ∗ ℎ => ℎ =  ∗  ∗ − ∗  ∗   ] ℎ = 1.330∗4.1868∗86−1.180∗4.1868∗24 =>  =. [  0.150 

  = ℎℎℎ − ℎ    => = 2402.1−561.4 =>  = . % 2163

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PREGUNTAS

Título de vapor:

  = . %

a. ¿De qué depende el Título del Vapor en una caldera? R: De la temperatura en la cual opera dicha caldera. b. ¿Cómo se podría mejorar la calidad de este vapor? R: se podría mejorar al aumentar la temperatura de la caldera para que sea un vapor sobrecalentado (mayor a la T. de ebullición)

c. ¿Cuál de las variables medidas tiene mayor incidencia en el cálculo del título del vapor? R: La temperatura, ya que si se encontrara con una Tº mayor a la de ebullición tendería a mejorar la calidad del vapor.

CONCLUCION Podemos concluir que al realizar este laboratorio aprendimos la importancia de la calidad del vapor para la vida y desarrollo de diversas maquinarias que traban en ese campo, es decir con vapor, ya que si la calidad del vapor es mala, tiende a ser perjudicial para la maquinaria o sistemas empleados, también se puede observar que la calidad del vapor con el cual se trabajó en el laboratorio está dentro del margen de porcentajes 0-1.

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