TERMODINAMICA TRABAJO COLABORATIVO COLABORATIVO 1
PRESENTADO POR YENNY JIMENEZ MORNEO MORNEO COD. 53.054.845
GRUPO 115 CURSO: 201015_115 TUTOR: JUAN PABLO CASTAEDA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y ADISTANCIA !ACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA OCTUBRE 201" MEDELLIN
INTRODUCCI#N
Como todos sabemos la termodinámica es la ciencia del estudio de la energía y en la que esta se transforma, al realizar este módulo y estudiarlo nos daremos cuenta de cómo funciona esta transformación y este proceso y cómo influye la naturaleza y alguno de sus componentes químicos, como a través de pequeñas partículas podremos lograr calcular el manejo de la energía.
OBJETIVOS
ener conceptos claros y precisos de lo que es la termodinámica.
Conocer como es el proceso de la transformación de la energía
!nalizar y tomar decisiones acerca de lo que se va a "acer.
COMPRESOR
#l fluido que pasa por el compresor obtiene la energía del mismo, aumentando su presión y forzándolo a salir. $os fluidos que intervienen en su funcionamiento son%
!ire
$os componentes principales de los compresores son%
&otor 'istón anque de almacenamiento
TURBINA
#l fluido pasa a la cámara de combustión, allí se combina con el combustible y origina la ignición. $os gases calientes que fueron producidos en la combustión son conducidos a través de la turbina. $os gases se e(pansionan y mueven el eje accionando el compresor de la turbina y el alternador. $os fluidos que intervienen en su funcionamiento son% !ire )ases $os componentes principales de las turbinas y sus equipos au(iliares son%
oma de aire Compresor Cámara de combustión urbina% *otor, carcasa y alabes
INTERCAMBIADOR DE CALOR +os corrientes de fluidos se mueven de manera viceversa y paralela a través de una partición interior. +e esta manera la corriente de fluido fría se puede calentar "asta alcanzar la misma temperatura de la corriente del fluido caliente que sale y viceversa. $os fluidos que intervienen en su funcionamiento son%
!ire )as $íquido
$os componentes principales de las bombas de calor son
+eflectores Cabezal flotante
Cabezal fijo az de tubos Carcasa 'laca tubular
-omba centrifuga% #l fluido entra por el ojo del rodete y va adquiriendo energía a medida que las paletas del rodete lo van llevando "acia fuera en dirección radial. $os fluidos que intervienen en su funcionamiento son%
!gua en estado líquido
$os componentes principales de las bombas centrifugas son% Carcasa mpulsores !nillos de desgaste #stoperas, empaques y sellos /lec"a Cojinetes -ases
BOMBAS
0na bomba es una maquina "idráulica donde la transferencia de energía es del rotor al fluido, produciendo una conversión de energía cinética de presión.
BOMBAS CENTR$!UGAS $as bombas centrífugas, también denominadas rotativas, tienen un rotor de paletas giratorio sumergido en el líquido. #l líquido entra en la bomba cerca del eje del rotor, y las paletas lo arrastran "acia sus e(tremos a alta presión. #l rotor también proporciona al líquido una velocidad relativamente alta que puede transformarse en presión en una parte estacionaria de la bomba, conocida como difusor. #n bombas de alta presión pueden emplearse varios rotores en serie, y los difusores posteriores a cada rotor pueden contener aletas de guía para reducir poco a poco la velocidad del líquido. #n las bombas de baja presión, el difusor suele ser un canal en espiral cuya superficie transversal aumenta de forma gradual para reducir la velocidad. #l rotor debe ser cebado antes de empezar a funcionar, es decir, debe estar rodeado de líquido cuando se arranca la bomba. #sto puede lograrse colocando una válvula de retención en el conducto de succión, que mantiene el líquido en la bomba cuando el rotor no gira. 1i esta válvula pierde, puede ser necesario cebar la bomba introduciendo líquido desde una fuente e(terna, como el depósito de salida. 'or lo general, las bombas centrífugas tienen una válvula en el conducto de salida para controlar el flujo y la presión.
BOMBAS ROTATORIAS #n resumen una bomba rotatoria, es una máquina de desplazamiento positivo, dotada de movimiento rotativo. #stas bombas se clasifican en dos grupos% 1eg2n el órgano desplazado &áquinas de 3mbolos &áquinas de engranajes &áquinas de paletas 1eg2n la variedad del Caudal
&áquinas de desplazamiento fijo &áquinas de desplazamiento variable
VENTILADORES
#s una máquina de fluido, más e(actamente una turbo máquina que transmite energía para generar la presión necesaria con la que mantener un flujo continuo de aire. 1e utiliza para usos muy diversos como% ventilación de ambientes, refrescamiento de máquinas u objetos o para mover gases, principalmente el aire, por una red de conductos.
T%&'( )* +*,-%/)'*(
!tendiendo a su función •
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V*,-%/)'*( -/*(% 'ara acoplar o intercalar en un conducto circular. V*,-%/)'*( /*(% Conocidos también como e(tractores, tienen la función de trasladar aire entre dos espacios, separados por el muro en que se ubica el e(tractor. V*,-%/)'*( )* ''% !paratos usados para proyectar una corriente de aire incidiendo sobre personas o cosas.
!tendiendo a la trayectoria del aire •
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V*,-%/)'*( C*,-67'(% #n ellos, la trayectoria del aire sigue una dirección a(ial a la entrada y paralela a un plano radial a la salida. #ntrada y salida están en ángulo recto. #l rodete de estos aparatos está compuesto de álabes que pueden ser% hacia adelante , radiales o hacia atrás V*,-%/)'*( A9%/*(% $a entrada de aire y su salida siguen una trayectoria seg2n superficies cilíndricas coa(iales. V*,-%/)'*( T/,(+*(/*(% $a trayectoria del aire en el rodete es normal al eje, tanto a la entrada como a la salida, cruzando el cuerpo del mismo. V*,-%/)'*( *%'*,-67'(% 1on aparatos intermedios de los anteriores. #l aire entra como en los a(iales y sale igual que en los centrífugos.
!tendiendo a la presión •
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V*,-%/)'*( )* B/;/ P*(%<,% 1e llaman así los que no alcanzan los 45 'ascales. 1uelen ser centrífugos. $os más característicos son los utilizados en climatizadores. V*,-%/)'*( )* M*)%/ P*(%<,% Cuando la presión llega entre los 45 y 6.555 'ascales. 'ueden ser centrífugos o a(iales. V*,-%/)'*( )* A-/ P*(%<,% Cuando la presión está por encima de los 6.555 'ascales. 1uelen ser centrífugos, con rodetes estrec"os y de gran diámetro.
!tendiendo a las condiciones de funcionamiento •
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V*,-%/)'*( *(-=,)/ % 1on los aparatos que ve"iculan aire sin cargas importantes de contaminantes, "umedad, polvo o partículas agresivas con temperaturas má(imas de 758C , si el motor está en la corriente de aire. V*,-%/)'*( *(&*%/*(% 1on los diseñados para tratar aire caliente, corrosivo, "2medo etc., o bien para ser instalados en el tejado o dedicados al transporte neumático 9fluidización:.
!tendiendo al sistema de accionamiento •
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A%',/%*,-' )%*-'% Cuando el motor eléctrico tiene el eje com2n, o en prolongación con el del rodete o "élice del ventilador. A%',/%*,-' &' -/,(%(%<,% Como es el caso de transmisión por correas y poleas para separar el motor de la corriente del aire 9por caliente, e(plosivo, etc.: A-*,)%*,)' / C',-' )* /( P*(-/%',*(
#s el caso de ventiladores de velocidad variable mediante el uso de% reguladores eléctricos, compuertas de admisión o descarga, modificación del caudal por inclinación variable de los álabes de las "élices, etc. &ención aparte tienen los ventiladores con uso e(clusivo de refrescamiento que se utilizan en el ambiente doméstico o en pequeños espacios y que disponen de un sistema de soporte para su ubicación% •
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+e pared% se fijan a la pared, permitiendo una mayor circulación en lugares pequeños, donde el uso de ventiladores de otro tipo sería engorroso debido al tamaño o a la disposición del local, o en conjunto con otros ventiladores, proporcionando una mayor circulación de aire. +e mesa% son ventiladores a(iales de baja potencia utilizados especialmente en oficinas o en ambientes donde necesitan poca ventilación. ! veces también los "ay centrífugos. +e piso% son portátiles y silenciosos, posibilitan que sean colocados en el suelo en cualquier ambiente de una casa, pudiendo ser trasladados a cualquier parte. $os "ay de varios modelos y formas. +e tec"o% son ventiladores verticales, sus aspas están en posición "orizontal, y por lo tanto el aire va "acia abajo. &uy comunes, utilizados en "abitaciones donde no "ay espacio disponible en las paredes o el suelo, pueden ser muy peligrosos si no están correctamente fijados al tec"o. 1in !spas% son ventiladores con una forma circular tradicional pero en lugar de tener aspas impulsan el aire por medio de canales de aire que generan la misma función.
CAMARAS DE MEZCLAS
$a sección donde sucede el proceso de mezclado de dos corrientes de fluidos, es llamada cámara de mezcla, o mezclador.
#ste tipo de dispositivo solo se emplea en los sistemas continuos o circulantes para la mezcla completa de fluidos miscibles.
/uncionamiento%
#s un equipo en el cual ingresan más de una corriente de fluido 9gas ideal o vapor:, que luego de mezclarse, salen bajo un mismo estado. $a condición de funcionamiento para este equipo, es que las presiones de entrada deben ser iguales a la presión de salida. $a cámara de mezcla funciona en régimen permanente y es adiabática
#specíficamente se deben definir los siguientes aspectos para cada equipo% •
-alance de materia.
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-alance de energía.
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ipo de fluido que maneja el equipo 9líquido, gas:.
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'ropiedad termodinámica básica que se modifica en el fluido al pasar a través del equipo 9'resión, emperatura:
B//,* )* /-*%/
#l balance de masa es una e(presión de la conservación de la materia, también se lo conoce como balance de materia. $a transferencia de masa se produce en mezclas que contienen diferentes concentraciones locales. 'or ejemplo, cuando se ec"a una gota de tinta en un cubo de agua, el proceso de transferencia de materia es el responsable del movimiento de las moléculas de tinta a través del agua "asta alcanzar el equilibrio y conseguir una concentración uniforme. #l balance de materia de una reacción química se basa en la ley de la conservación de la materia o la ecuación de la continuidad, la cual fue enunciada por !ntoinne $avoisssier. ;$a suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos<.
B//,* )* *,*6/ abitualmente se define la energía como la capacidad de la materia para producir trabajo, pudiendo adoptar distintas formas, todas ellas interconvertibles directa o indirectamente unas en otras. ambién influyen otros factores como la geometría y propiedades físicas del sistema y, si e(iste un fluido, las condiciones de flujo. $os fluidos en biprocesador necesitan calentarse o enfriarse.
T%&' )* 7%)' >* /,*;/ * *>%&' ?%>%)' @ /( !gua !ire
P'&%*)/) -*')%,=%/ =(%/ >* (* ')%7%/ *, * 7%)' / &/(/ / -/+( )* *>%&' ?P*(%<, T*&*/-/ C/': #l calor en termodinámica se considera como la energía que fluye al entrar en contacto = sustancias que se encuentran a diferente temperatura. #l calor siempre fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío.
#l calor no es /unción de #stado, depende del camino recorrido.