Informe Ultimo Nano

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  • 7/26/2019 Informe Ultimo Nano

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    1. DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS

    a) Esquema o figura del sistema utilizado e la !r"#ti#a

    $) %rafi#ar, a alizar e i ter!retar las siguie tes rela#io es&

    Datos o$te idos e la$oratorio&

    tiem!o 's)T'(a!or)

    ' C) T'#o d.) ' C)T'* +Ofria) T'* +O #ali)

    '#o d)'ml)

    - / 0 1 1/,+ 0

    2- / 0 1 1 ,3 0/- / 0 1 14,1 0- / 0 1 14, 0

    1+- / 0 1 1 ,+ 013- / 0 1 1 ,3 014- / 0 1 1 ,4 0+1- / 0 1 +-,5 0+5- +-,1 1 +-,4 /+ - +-,1 1 +-, 1-2-- +-,4 1 +1,5 13

    22- +1,2 1 +1,/ 12/- +1,/ 1 +1, 142 - +1,/ 1 ++,1 13

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    5+- ++ 1 ++,2 153- ++ 1 ++,3 154- ++ 1 ++,3 1331- ++ 1 ++,/ 1335- ++,+ 1 ++,5 133 - +1, 1 ++,/ 15/-- ++,+ 1 ++,2 15/2- ++,1 1 ++,5 1+//- ++ 1 ++,1/ - ++ 1 ++,+ 1+

    +- ++ 1 +1, 113- +1,4 1 ++,1 1/4- +1,4 1 ++,1 15

    41- +1,/ 1 ++,2 13

    Tiem!o 's) 'ml) Caudal 'ml6s)4,2 2-1 2/,+/3-/-+5

    ,+ +32 23,1244444,5 +3+ 25,-35-35-3,3 +3+ 22,/,/ +3+ 22,13 4 5 5

    Caudal!rom& 25,5521 34

    Adems: T (agua fra) = 17.0 CVolumen del Serpentn: V= 100 ml!Volumen del "e#$p$ente: V= %&' ml!

    Caudal promed$o: = *%+%%* ml,s!

    %RA78COS&

    T sistema s. Tiem!o 'tem!eratura del sistema #omo fu #i9 del tiem!o)

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    T (a!oriza#i9 (s t 'Tem!eratura del (a!or #omo fu #i9 del tiem!o)

    T #o de sa#i9 (s t 'Tem!eratura del #o de sado #omo fu #i9 del tiem!o)

    #o de sado s t '(olume del #o de sado o$te ido e el tra s#urso del tiem!o)

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    200 300 400 500 600 700 8000

    5

    10

    15

    20

    V cond. vs tiempo

    tiempo (s)

    Vcond (ml)

    #) :or a;uste de #ur(a, o$te er las e

    T (a!oriza#i9 s tiem!o

    0 100 200 300 400 500 600 700 80085

    95

    105

    R = 0.71f(x) = - 0x^6 + 0x 5 - 0x^4 - 0x^3 + 0x^2 - 0.01x + 96.1R = 0.89

    T vap. vs tiempo

    tiempo (s)

    T vapor (C)

    T #o de sa#i9 s t

    200 300 400 500 600 700 80019

    20

    21

    22

    23

    f(x) = - 0x^5 + 0x^4 - 0x^3 + 0x^2 - 0.07x + 22.75R = 0.96

    T cond. vs tiempo

    tiempo (s)

    T cond. (C)

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    T sistema s. Tiem!o

    0 100 200 300 400 500 600 700 800 90014

    1618

    20

    22

    f(x) = - 0x^6 + 0x^5 - 0x^4 + 0x^3 - 0x^2 + 0.02x + 16.64

    R = 1

    T sist.1 vs tiempo

    tiempo (s)

    T sist. (C)

    0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000

    5

    10

    15

    f(x) =R = 0

    T sist.2 vs tiempo

    tiempo (s)

    T sist (C)

    e) E $ase a la me;or #ur(a re!rese tati(a o$te er u a ta$la de tem!eratura #orregida (s. Tiem!o.

    tiem!o's) T (a!or' C)

    T #o d' C)

    Tag.Cal' C)

    Tsist1 '@) T sist + '@)

    - /,- / 1/, -14-+3

    1&+-'717*

    '2- 3, 25++4/ 1/, 52+++

    21&+-& '77

    1&

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    /- 3,4/25-3 1/, /++54

    1&+-7* 171-

    - 3,4/3 5 1/, 41+1/+

    1&+-7-0%7&

    1+- 3, +24+-1 1/, / 4 1&+- ** &*-

    13- /,-+- 1 1 ,--/513

    1&+- '- 7

    7714- /,15+/-52 1 ,-13453 1&+- ' '

    '7+1- /,+ //+ 4 1 ,-25/35

    21&+--*770

    %'+5- /,5151-45 +1,535/3/ 1 ,-5 1/2

    11&+--7 1-

    11' + 770'1

    7+ - /,35 21+ +1,535/3/ 1 ,-3-+4/

    31&+-- 0 0 ' + 770'1

    72-- /,/4++ +1,51/24/

    21 ,-/344-

    /17+00 * 0

    &' + 7--%&0

    %22- /,4153-11 +1,24 213 1 ,- +1-

    /17+00%0-7

    %-' + 01'*

    2/- /, 35- 5/ +1,2 21/

    1 ,- 3+14 17+00%-'''1

    ' + * '7&%

    2 - ,11+4 4+ +1,2 21/

    1 ,-4 /54 17+00 * *7

    ' + * '7&%

    5+- ,2- 25/ +1,231 421 ,- 24354

    17+0100-'%%

    ' + %-1'01

    53- ,334+5/ +1,231 421 ,1---354

    17+011 0'&

    ' + %-1'01

    54- ,4 -5+5/ +1,231 421 ,1---354 17+011 0'& ' + %-1'0131- 4,22+5313 +1,231 421 ,1-213+

    /17+01 &&0

    1' + %-1'0

    135- 4, 1/1/+ +1,25112

    11 ,- / 33

    /17+010-'0

    7' + '7%%0

    3 - ,/ /- 14 +1,23 11 1 ,1-213+/

    17+01 &&01

    ' + %'00'7

    /-- 1--,/544 +1,251121

    1 ,- 24354

    17+0100-'%%

    ' + '7%%0

    /2- 1-1,4 +1 +1,25/53 1 ,- / 33/

    17+010-'07

    ' + '* -'1

    //- 1-2,2451 +1,231 42 1 ,-4 /54 17+00 * *7

    ' + %-1'01

    / - 1-3,+++/ +1,231 42 1 ,- - 3+/

    17+00- *-7&

    ' + %-1'01

    +- 1- ,5+2+23 +1,231 421 ,-4152/ 17+00&&70*-

    ' + %-1'01

    3- 11-,-1 -5 +1,2/+5/2+

    1 ,-4 /54 17+00 * *7

    ' + %0 &

    4- 112,-24 +1,2/+5/2

    +

    1 ,-4 /54 17+00 * *

    7

    ' + %0 &

    41- 11/,3-3/54 +1,2 21/

    1 ,- 24354

    17+0100-'%%

    ' + * '7&%

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    /as temperaturas en :

    T (a!or ' @)T #o d' @) Tag. 7ria' @)

    Tag.Cal' @)

    2/ ,- / + -+4 , -14-

    2

    2/4, 25++ + -+4 , 52++

    +

    2/4,4/25-/ + -+4 , /++5

    4

    2/4,4/3 3 + -+4 , 41+1

    /2/4, +24+ + - +4 , / 4

    2/ ,-+- + + - + -,--/5+

    2/ ,15+/-5 + -+ -,-1345

    3

    2/ ,+ //2 + -+ -,-25/3

    5

    2/ ,5151-4 + 5,535/3/ + - + -,-5 1/2

    2/ ,35 21+ 5,535/3

    / + -+ -,-3-+4

    2/ ,/4+++ 5,51/24

    / + -+ -,-/344

    1

    2/ ,4153-1+ 5,24 21

    3 + -+ -,- +1-

    4

    2/ , 35- 3+ 5,2 21

    4 + -+ -,- 3+1

    2 -,11+4 4

    + 5,2 21

    4 + -

    + -,-4 /5

    2 -,2- 25+ 5,231 4

    5 + -+ -,- 243

    3

    2 -,334+5+ 5,231 4

    5 + -+ -,1---3

    3

    2 -,4 -5+3+ 5,231 4

    5 + -+ -,1---3

    3

    2 1,22+531+ 5,231 4

    5 + -+ -,1-213

    2

    2 1, 1/1/2+ 5,25112

    + -+ -,- / 3

    /

    2 +,/ /- ++ 5,23 11

    + -+ -,1-213

    2

    2 2,/544+ 5,25112

    + -+ -,- 243

    3

    2 5,4 +1+ 5,25/53

    + -+ -,- / 3

    /

    2 /,2451+ 5,231 4

    5 + -+ -,-4 /5

    2 4,+++/+ 5,231 4

    5 + -+ -,- - 3

    2

    24-,5+2+23+ 5,231 4

    5 + -+ -,-4152

    242,-1 -5 + 5,2/+5/2 + - + -,-4 /5

    24/,-24+ 5,2/+5/

    2 + -+ -,-4 /5

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    24 ,3-3/54+ 5,2 21

    4 + -+ -,- 243

    3

    Ten$endo en #uenta ue para 2allar la temperatura de S$stema 1 se ut$l$34 la s$gu$ente f4rmula:

    Tsist 1 = T aguafr a +T aguacaliente (salida )2

    5ara 2allar la temperatura de S$stema :

    Tsist 2 = T condensado +T vapor2

    f) Cal#ular !ara #ada i ter(alo de tiem!o medido&

    q# (s. 6 ti Calor !ro!or#io ado !or el #alefa#tor #o res!e#to a los i ter(alos de tiem!o.# Calor i tegral o total #edidog (s. 6 ttCalor ga ado !or el sistema 'agua) B B B Bg Calor total ga ado !or el sistema 'agua)d(s. 6 ti Calor disi!ado #o res!e#to a los i ter(alos de tiem!o.d Calor total disi!ado

    DATOS AD8C8O ALES

    T's) 'ml) Caudal 'ml6s)4,2 2-1 2/,+/3-/-+

    ,+ +32 23,124444

    ,5 +3+ 25,-35-351,3 +3+ 22,/,/ +3+ 22,13 4 5

    Caudal!rom& 25,5521 /

    Cal#ulo !ara #ada i ter(alo de tiem!o medido&:ara el #"l#ulo de ga ado&

    Cp= a6 T6#T 8,mol 9! d4nde:

    Cp 8, mol!

    a (T) #(T; )

    Cp = .71 1+ '< (>*) 0+1 < (>&)

    C?=Cp5ara 2allar: C?=Cp son $guales por tratarse de l u$dos

    Tomando en #uenta: t es la d$feren#$a de temperaturas (#al$ente promed$o @ fr$o).

    (ml) (m *) asa ( g) Bro. de molesVolumen de #ondensado dentro del serpentn 100 0+0001 0+100 '+''''''''&

    Volumen dentro del #$l$ndro %&' 0+00%&' %+&' ' +%%%%%%%

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    H gan(KJ)

    U gan(kJ)

    Qgan (kJ)

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    !"#$$%!#&'

    -1 1980206

    8

    -1 4641232

    7

    !"#! $!&%

    -0 9200516

    1

    -1 1244121

    2

    !"%####%#

    -0 5502607

    9

    -0 6724839

    1

    !"! *% $'

    -0 2122150

    6

    -0 2593519

    5!"!!* '

    #$0 0330871 0 0404363

    5!"! +%

    !0 2166997

    50 2648327

    8!"%!'%*

    %$0 4915085

    60 6006817

    2!"%*$+*'

    %&0 7963277

    70 9732069

    3!"#%!$*

    %*0 9484763

    61 1591505

    3!"#&%% '

    %1 1306535

    31 3817926

    3!"#'+ %

    '+1 3430396 1 6413535

    8!" %+&!# 1 4339296

    31 7524319

    6!" %!!

    $1 5851925

    11 9372931

    4!" '# +'

    &'1 7665775

    12 1589671

    !" %'#%!!

    1 88732581

    2 30653584

    !" #$%++

    1 9476713 2 38028518

    !" ' %!+' 1 9778219 1 2 4171328

    !" #$%!*

    1 94765718

    2 38026792

    !" #$%!&*

    1 94765642

    2 38026699

    !" #&'!*#'

    1 91747754

    2 34338483

    !" %#&!'+

    1 85716071

    2 26967051

    !" ''!'#+

    1 79675817

    2 19585145

    !" +&$+#'%

    1 73638335

    2 12206627

    !" *##& 1 67592249

    2 04817592

    !" $&& 1 6457128 2 0112561

    !" *+'* 1 70617464

    2 08514764

    !" '# +'&'

    1 76657751

    2 1589671

    $#$"* %++

    -2821 6610

    1

    -3448 4042

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    :ara el CALOR CED8DO ? el CALOR D8S8:ADO

    5ara el #alor #ed$do+ se real$3a el m$smo pro#ed$m$ento de #l#ulo+ pero esta ?e3 ut$l$3amos las temperaturas de#ondensado E ?apor:

    Cp= a6 T6#T 8,mol 9! D4nde:

    Cp 8, mol!

    a (T) #(T; )

    Cp = *+%7 1+%'*) 0+1 1

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    13/18

    ' + * '7&% -47 5662351 25 8942704 25 2452479 25 5697592 76 2524614 75 3611595 75 8068104

    5ara el #alor d$s$pado tenemos fases ?apor l u$do por lo ue ne#es$tamos un promed$o de #? tanto en fase l u$daE fase ?apor:

    Cv (Tvapor)

    Cv(Tcondensado)

    Cv prom Cv prom/nal

    *$"!$ &

    76 0635245

    50 893555

    *$"!$#!#%'

    76 0620219

    50 8921525

    *$"!$% $%

    76 0613641

    50 8915386

    *$"!$% +$

    76 0613863

    50 8915593

    *$"!$%'#&

    76 0619253

    50 8920623

    *$"!$#+#*$

    76 0628276

    50 8929045

    *$"!$ '&*

    76 0639573

    50 8939591

    *$"!$!#%

    76 0652021

    50 8951215

    *$"!$$ *+'

    75 3619344

    75 7142066

    50 6000376

    *$"!$**+

    75 3619344

    75 7148364

    50 6006259

    *$"!$+'$+&

    75 3615704

    75 7152694

    50 6010698

    *$"!*!%'*

    75 3613129

    75 715755 50 6015515

    *$"!*% ' 75 3611595

    75 7163262

    50 6021022

    *$"!*#'$*&

    75 3611595

    75 7170635

    50 6027918

    *$"!* ** 75 360956 75 7178645

    50 6035633

    *$"!**%!#

    75 360956 75 7190291

    50 6046535

    *$"!+!%+&'

    75 360956 75 7205709

    50 6060976

    *$"!+ #++*

    75 360956 75 7226223

    50 6080205

    *$"!+'*!&$

    75 3608547

    75 7252802

    50 6105255

    *$"!'$*&$

    75 3610067

    75 7288816

    50 6138923

    *$"%!&**+'

    75 3608547

    75 7333168

    50 6180833

    *$"%%*%#%*

    75 3609053

    75 7390135

    50 6234502

    *$"% %%$

    75 360956 75 746046 50 6300941

    *$"% +%$&*

    75 360956 75 7545608

    50 6381706

    *$"%$+&

    *

    75 360956 75 764746

    7

    50 647867

    7*$"%'#&

    +$75 361057

    575 776803

    150 659382

    8*$"##! & 75 361057 75 790756 50 672789

  • 7/26/2019 Informe Ultimo Nano

    14/18

    &' 5 7 1

    *$"# $%

    75 3611595

    75 8068104

    50 6882848

    *allamos el (alor de E TAL:8A, E ER%8A 8 TER A, Y EL CALOR %A ADO :OR ELS8STE A H = Caudal (V conden )30 Cpt

    (Caudal del Volumen #ondensado) U = Masa (serpent n ) Cv ( T SIST 2 )

    ( asa del l u$do dentro del serpentn)Se #ons$deraron s$gnos pos$t$?os para estos #l#ulos E el #alor total #ed$do para #ada $nter?alo de t$empo es

    Qc= U + H + V

    Se #ons$der4 F?ap= -*+' 98,9g para el agua

    !"#$(%&) ! "#$"o'$ (%&)

    "#$ (%&) "#$ (%&)

    ! 0 0 0! 0 0 0

    ! 0 0 0

    ! 0 0 0

    ! 0 0 0

    ! 0 0 0

    ! 0 0 0! 0 16 660844

    216 660844

    2!"!!!*$

    !%13 7454 0 13 746164

    !"!!%$!!$

    22 909 0 00081424

    22 9114173

    !"!!##&&

    34 3635 0 00058217

    34 3663267

    !"!!# +

    38 9453 0 00034953

    38 9481349

    !"!!#$+'

    41 2362 0 41 2388839

    !"!! ! !#'

    34 3635 0 0004663 34 3670066

    !"!! !!&!

    38 9453 0 38 949305

    !"!!&'#$ 43 5271 0 43 5330264

    !"!!$##$#&

    34 3635 0 34 3697262

    !"!!+ *#&

    34 3635 0 00023328

    34 3721056

    !"!%! +!%

    34 3635 -0 0003499

    2

    34 3736304

    !"!% !!! *# 32 0726 0 0003499 4 32 085950 7!"!%$!%*

    $+32 0726 -

    0 000116632 088501

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    15/18

    7

    !"!%$'+*!

    27 4908 -0 0001166

    7

    27 5076704

    !"!%&& *$%

    20 6181 0 20 6336476

    !"!# +#!!*

    27 4908 0 27 5156201

    !"!#$*#%

    25 1999 -0 0002334

    25 2264008

    !"! & +'

    36 6544 0 36 6998385

    !"! &%*

    32 0726 -0 0002334

    4

    32 117888

    %" %!#+

    34 3635 -16 594883

    8

    16 4255138

    Calor Disi!ado !or el Sistema.

    5ara el #l#ulo de del #alor d$s$pado se #al#ula por med$o deQd = Qc Qg

    para #ada $nter?alo de t$empo:

    tiempo(s)

    *+' (,&) "#$ (%&) $ . (%&)

    ! -1 4641232

    7

    0 1 46412327

    ! -1 1244121

    2

    0 1 12441212

    $! -0 6724839

    1

    0 0 67248391

    '! -0 2593519

    5

    0 0 25935195

    %#! 0 04043635

    0 -0 0404363

    5%&! 0 2648327

    80 -

    0 26483278

    %+! 0 60068172

    0 -0 6006817

    2#%! 0 9732069

    316 660844

    215 687637

    2# ! 1 1591505

    313 746164 12 587013

    5#*! 1 3817926

    322 911417

    321 529624

    7!! 1 6413535

    834 366326

    732 724973

    1! 1 7524319

    638 948134

    937 195703

    $! 1 93729314

    41 2388839

    39 3015908

    '! 2 1589671 34 367006

    6

    32 208039

    5#! 2 3065358

    438 949305 36 642769

    2&! 2 3802851 43 533026 41 152741

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    8 4 3

    +! 2 4171328 34 3697262

    31 9525934

    &%! 2 38026792

    34 3721056

    31 9918377

    & ! 2 38026699

    34 3736304

    31 9933634

    &*! 2 34338483

    32 0859507

    29 7425658

    $!! 2 26967051

    32 088501 29 8188305

    $ ! 2 19585145

    27 5076704

    25 3118189

    $$! 2 12206627

    20 6336476

    18 5115813

    $'! 2 04817592

    27 5156201

    25 4674441

    *#! 2 0112561 25 2264008

    23 2151447

    *&! 2 08514764

    36 6998385

    34 6146908

    *+! 2 1589671 32 117888 29 958920

    9+%! -3448 4042

    16 4255138

    3464 82972

    Calores 5romed$os

    # g d* +0 -' && *1+* & && 0+&% 7000*

    !+//+mo. R#'$ m #' o

    G100

    C

    G

    Q

    Q=

    = 31,3868866232,0295866

    100

    =97,9934177%

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    0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000

    10

    20

    30

    40

    50

    Qg Vs t

    Tiempo (seg)

    Calor 0anado (KJ)

    0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000

    20

    40

    60

    80

    Qc Vs t

    Tiempo (seg)

    Calor cedido (KJ)

    0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

    -40-30-20-10

    010203040

    Calor 1isipado vs. Tiempo

    t (s)

    Calor disipado (KJ)

    g) A AL8 AR LOS RESULTADOS OFTE 8DOS

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    n las ?ar$a les #on las ue se tra aH4 en esta pr#t$#a se pudo o ser?ar ue sus tenden#$as eran #re#$entesE de todas term$na an por ser un pro#eso esta#$onar$o.

    5odemos ?er #on los resultados o ten$dos ue el rend$m$ento o ten$do es astante opt$mo por ue esta-7.--G ?alor ue se a#er#a al 100G

    G) CO CLUS8O ES

    l la orator$o fue muE pra#t$#o desde al punto de ?$sta de los s$stemas termod$nm$#os#on?en#$onales+ reales s$empre se #omportan de manera re?ers$ le por lo ue s$empre eI$ste perd$das de#alor.

    Se ?er$f$#o ue el s$stema muestra un $nter#am $o de energa por parte del refr$gerante ue es el agua E el?apor ue ?$ene del #aldero.

    Al aHustar las grf$#as+ se o ser?a ue el error no es tan grande Ea ue se aHuste al #omportam$ento de losdatos o ten$dos.

    l tra aHar en el la orator$o #on un $nter#am $ador de #alor+ nos pudo 2a#er #omprender de meHor manerael #on#epto de #alor sens$ le Ea ue el agua tena un $n#remento de temperatura E el #on#epto de #alor latente Ea ue el ?apor #am $a de estado E o ?$amente tu?o un de#remento de temperatura.

    i) OFSER AC8O ES

    /os #l#ulos se real$3aron #on un tra aHo despre#$a le del ag$tador J eHe=0.

    /a pr#t$#a en el la orator$o se la real$3o #on toda la pre#$s$4n ue se pudo E tomando todas las pre#au#$ones para ue los resultados E el tratam$ento de datos lleguen a sal$r #o2erentes

    Durante la eIper$menta#$4n se tu?o retrasos Ea ue en mater$al de la orator$o esta a daKado E ten$a fugasas ue se perd$4 t$empo en reparar las fallas

    ;) F8FL8O%RA7HA

    S 8T*, I. .> A ESS *.C. J K8 trodu##i9 a la Termodi "mi#a e 8 ge ier=a u=mi#a @ &ta.d$#$4n @ d. #LraMN$ll

    ME %EL, Yu us A> C8 FALA, IoG . J e#" i#a de 7luidos& 7u dame tos ? Apl$#a#$ones @00& @ 1ra. d$#$on @ #LraM>N$ll @ I$#o