lOMoARcPSD|6604401 lOMoARcPSD|6604401 Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Laboratorio de Termodinámica de Gases y Vapores Prácticas de Laboratorio 1 Jose Aldair Santos Martinez 1847837 IMA lOMoARcPSD|6604401 Práctica No.1 Determinación del comportamiento del vapor de agua Elementos de competencia: Evaluar el volumen específico de vapor de agua mediante el uso de software para determinar la condición en la cual se puede considerar un gas ideal. Evidencia de aprendizaje: Completar el instructivo de prácticas Criterios de desempeño: Responder de forma correcta, ordenada y en tiempo el planteamiento de la guía de laboratorio. Ponderación Revisión bibliográfica Desarrollo de la práctica (Observaciones, cálculos, gráficas) Conclusiones Bibliografía Limpieza y claridad en la presentación TOTAL Obtenido 20 % 30% 30% 10% 10% 100% Actividades de aprendizaje: 1. Descargar y familiarizase con el uso del software CyclePad. 2. Evaluar propiedades termodinámicas del vapor de agua y determinar su comportamiento como gas real e ideal. Instrucciones: Responda las siguientes preguntas ¿Qué es un gas ideal? Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio, que no interactúan entre sí ¿Qué es el factor de compresibilidad? El factor de compresibilidad, conocido también como el factor de compresión, es la razón del volumen molar de un gas con relación al volumen molar de un gas ideal a la misma temperatura y presión. Es una propiedad termodinámica útil para aplicar la ley de los gases ideales al comportamiento de un gas real ¿Qué es la Presión reducida y la temperatura reducida? las propiedades reducidas de un fluido son un conjunto de variables de estado normalizadas por las propiedades de estado del fluido en su punto crítico. Estas coordenadas termodinámicas adimensionales, junto con el factor de compresibilidad de una substancia, son la base de la forma más simple del teorema de los estados correspondientes. La presión reducida se define como la presión actual p dividida por la presión crítica lOMoARcPSD|6604401 La temperatura reducida se define como la temperatura actual dividida por la temperatura crítica ¿A qué se le llama principio de estados correspondientes? El teorema de los estados correspondientes o principio de los estados correspondientes, establecido por van der Waals en 1873,1 indica que todos los fluidos, cuando se comparan con la misma temperatura reducida y presión reducida, tienen aproximadamente idéntico factor de compresibilidad y se desvían del comportamiento de gas ideal en, más o menos, el mismo grado.23 El ejemplo más importante es la ecuación de van der Waals, cuya forma reducida se puede aplicar a todos los fluidos. lOMoARcPSD|6604401 Desarrollo de la práctica: 1. Descargue el software CyclePad, el cual es cuenta con una licencia gratuita para estudiantes usando la siguiente dirección: http://www.qrg.cs.northwestern.edu/software/cyclepad/cyclesof.htm 2. Escoja el archivo de instalación que le convenga 32/64 bits y descomprima los archivos según las instrucciones. 3. Inicie el programa haciendo doble click en el archivo CPAD.EXE. Se verá una pantalla como en la Figura siguiente. Figura 1. Imagen inicial del software CyclePad. 4. De un título al diseño y seleccione “Open Cycle” 5. Diseñe un sistema con un calentador para evaluar el volumen específico del vapor de agua bajo condiciones de presión constante, como se muestra en la Figura 2. Figura 2. Diseño de sistema de un calentador 6. Localice en el menú superior la opción “Mode” y seleccione “Analyze” lOMoARcPSD|6604401 Use la siguiente información para el calentador y los estados, los cuales aparecen haciendo click sobre cada elemento del dibujo. S1 Substance: water P = 500 kPa x=1 Calentador S2 m = 1 kg/s isobárico T = 200 °C 7. Revisar que todas las propiedades de las corrientes estén completas, de lo contrario revisar alguna información faltante. 8. Del estado “S2” puede leer la propiedad de volumen específico real que se presentan en la Tabla 1.1. Cambie la temperatura del estado “S2” para completarla tabla. 9. Determine el volumen específico utilizando la ecuación de gas ideal, bajo las condiciones de presión y temperatura que se indican en la Tabla 1.1. 10. Determine el % de desviación que tiene el cálculo usando la ecuación de gas ideal y determine si su comportamiento se puede considerar el de un gas ideal (menor a 1%). lOMoARcPSD|6604401 lOMoARcPSD|6604401 lOMoARcPSD|6604401 lOMoARcPSD|6604401
