barco a vapor termodinámico

BARCO A VAPOR
TERMODINÁMICO
INTEGRANTES:
Bibiana Rodríguez
Laura Liliana Triana
Carlos Alberto Chinome
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
 Continuando con la promoción y desarrollo de la cátedra de
termodinámica de la Universidad Manuela Beltrán, se plantea la
necesidad de estudiar las propiedades y funcionamiento del
BARCO A VAPOR TERMODINÁMICO CASERO, el cual consiste en
introducir agua al interior de un envase metálico, el cual al
calentarse por la transmisión de calor de un mechero a la lata en la
cual el agua, pasa a estado gaseoso (vapor) y aumenta la presión
en el interior del envase.
 Así mismo, se profundizara en las propiedades y
conceptos básicos necesarios para entender
el tema.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
 Desarrollar un trabajo valorativo sobre el funcionamiento del
barco a vapor casero, el cual basamos su funcionamiento en la
teoría termodinámica.
OBJETIVO ESPECIFICOS
 Diagnosticar el uso de fuentes alternativas de energía.
 Identificar las alternativas existentes en el medio para la
construcción del barco propulsado a vapor.
CONCEPTOS
 Vapor de agua: Es un gas que se obtiene por evaporación o
ebullición del agua líquida o por sublimación del hielo. Es inodoro e
incoloro.
 Energía: Es la capacidad para obrar, poner en movimiento o
transformar algo. En física, «energía» se define como la capacidad
para realizar un trabajo. Es la base para el primer principio de la
termodinámica, indica que la energía ligada a un sistema aislado
permanece en el tiempo.
 Máquina de vapor: Es un motor de combustión
externa que transforma la energía térmica de
una cantidad de agua en energía mecánica.
CONCEPTOS
 Barco: Embarcación de cualquier especie,
que tiene generalmente, como actividad
principal la navegación marítima.
 Condensación: Paso de un vapor del estado gaseoso al estado
líquido.
 Evaporación: La evaporación es un proceso físico que consiste en
el paso lento y gradual de un estado líquido hacia un estado
gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la
tensión superficial. A diferencia de la ebullición, la evaporación se
puede producir a cualquier temperatura, siendo más rápido
cuanto más elevada sea esta. No es necesario que toda la masa
alcance el punto de ebullición.
MATERIALES DEL PROYECTO
 Lata o frasco de aluminio de gaseosa o cerveza, completamente
sellada.
 Alambre acerado.
 Puntilla
 Alcohol etílico
 Algodón
 Jeringa
 bandeja
METODOLOGÍA
 Inicialmente se toma una lata de aluminio a la cual se le abre un
orificio en la parte inferior apoyados con una puntilla; esto es con el fin
de permitir retirar el liquido del envase, poderlo llenar con agua y sirva
de salida para el vapor de agua.
 Es importante tener en cuenta que la lata debe conservarse bien
sellada o sin desperfectos para evitar que al momento de realizar la
prueba, se escape el vapor de agua.
METODOLOGÍA
 Luego con el alambre se realizan dos aros, se ponen en los extremos
de la lata
METODOLOGÍA
 Con otro pedazo de alambre se hace una base donde se pone el
algodón para la fuente de calor.
METODOLOGÍA
 Después el prototipo del barco se pone sobre una bandeja que flote,
con la base del algodón
 Con ayuda de una jeringa se pone un poco de agua dentro de la lata
por el hueco que se hizo al principio
FUNCIONAMIENTO
 Cuando el agua se calienta y se vuelve vapor se genera una
mayor presión dentro de la lata, como la única salida que hay
para liberar presión es el orificio en la parte inferior, el calor se
convierte en energía y provoca un movimiento cinético del aire
circundante a la lata, lo que hace que se mueva.
CONCLUSIONES
 A temperaturas muy por debajo del punto de ebullición, algunas de
las partículas se mueven tan rápidamente que pueden escaparse
del liquido, haciendo que la energía cinética del liquido disminuya.
 Cuando el sistema es cerrado se genera vapor. La presión dentro de
la lata hace que el vapor salga fuertemente y produzca el
movimiento del aire circundante. Esto se produce por el principio de
Acción – Reacción de Newton.
“Si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza (acción), éste
reacciona contra aquél con otra fuerza de igual valor y
dirección, pero de sentido contrario (reacción).”
CONCLUSIONES
 El principio de Acción – Reacción de Newton expone que “Con
toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria, ósea las
acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en
sentido opuesto.”
De esta forma la energía vectorial que sale del orificio de la lata se
encuentra con la energía circundante del aire y genera un
movimiento contrario. Es decir, hacia adelante.
 Gracias al sistema creado se explica la primera ley de la
Termodinámica que se define como La conservación de la
energía.
“Establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien
este intercambia calor con otro, la energía interna del
sistema cambiara”
BIBLIOGRAFIA
 La Termodinámica en la Ingeniería Química. Parte II: Leyes de la
Termodinámica
Enviado por Francisco Santander, 7 Marzo, 2010 - 01:33.
Artículos Ingeniería Química Básica
http://www.ingenieriaquimica.org/foros/leyes-la-termodinamica
 Francisco las rozas (discusión · contribuciones), 24 oct 2003
AVIADOR (discusión · contribuciones)
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidr%C3%A1ulica
 Principio de acción y reacción (tercera ley de Newton) | La guía de
Física
http://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/leyes-de-newton/principiode-accion-y-reaccion-tercera-ley-de-newton#ixzz30WweeFC6
 http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/jgr/fisest0506/RepasoTermo.pdf