Tema del informe:
BARCO DE VAPOR Que para la materia (s):
Español Presenta(n):
José Luis Estrada Serrano Alejandra Chaparro González Daniela Heredia Hernández H ernández Juan Carlos Ramírez Cruz Luis Muñoz Martínez 8ºB
Nombre del profesor(a):
Ian Hoppenstedt Aguascalientes, Ags., a 18 de enero de 2012
INTRODUCCIÓN El
barco de vapor es un tipo de transporte acuático, cuyo funcionamiento se basa en un motor propulsado por la energía de la evaporación del agua. El vapor de agua a presión puede provocar que se mueva un pistón o un rotor. Su historia se remonta a 1807, cuando Robert Fulton probó el primer barco de vapor, el ³Clermont´. Durante el siglo XIX el barco de vapor fue un importante vehículo, ya que su propulsión fue innovadora en su época. Aunque actualmente son obsoletos, y dependían de mucho carbón (un recurso no renovable), el barco de vapor fue un gran avance en la navegación y durante un siglo, fue la mejor manera de cruzar el mar. El
prototipo demostrará que con el calor se podrá convertir la energía potencial del barco en energía cinética. Ésta se manifestará como el movimiento del barco. La manera en la cual el vapor logrará transformar la energía potencial en cinética (movimiento) será el principio físico del proyecto.
MATERIALES Y METODOLOGÍA El
barco de vapor que será realizado constará de una base hecha de aluminio. Esta base será una charola ya que se pretende que ésta flote y por lo tanto necesitaremos un objeto ligeramente hondo, que a la vez sea lo suficientemente grande y resistente para sostener los demás materiales. En
la plataforma colocaremos soportes (uno en cada esquina) .Estos soportes serán de metal maleable. Dichos soportes servirán como base del tubo propulsor de vapor. El
tubo será una parte fundamental del funcionamiento del barco de vapor. El tubo será calentado, ya que en éste se encontrará el agua que se evaporará y producirá la energía que se necesitará. Al exponer distintas barras de metal al la llama de un mechero de Bunsen nos dimos cuenta que las barras que se calentaban a mayor velocidad fueron las de aluminio y cobre, por lo tanto, se determinó que estos metales eran los más adecuados por su capacidad para resistir y conducir calor. El tubo será de aleación de aluminio con
otros metales. El
tubo estará hueco para llenarlo de agua. Además estará sellado con sólo un orificio para que el vapor salga a presión. Del orificio saldrá una manguera que dirigirá el vapor hacia el agua para obtener la propulsión adecuada. Debajo del tubo se encontrarán dos latas de fuego envasado que estarán encargadas de calentar el tubo. Para mantener la evaporación, el fuego permanecerá encendido. En
cuanto al funcionamiento específico, está muy relacionado con el principio físico de la presión de vapor. El gas y los líquidos gozan de una mayor movilidad que los sólidos, dado que las partículas chocan entre sí intercambiando energía. Cuando se aplica calor al líquido, las moléculas de éste adquirirán más energía acelerando el proceso de evaporación. Cuando llega a su punto de ebullición la evaporación comienza a ocurrir en toda la masa del líquido. Al estar en un contenedor cerrado el vapor empezará a generar presión. Para lograr propulsar al bote sólo habrá un pequeño orificio en el tubo, por donde el vapor saldrá a presión y de esta manera el barco se moverá en la dirección contraria a la del vapor. Este tipo de movimiento tiene su fundamento en la tercera ley de Isaac Newton ³Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto´. En este caso la acción sería la salida del vapor a presión, la reacción el movimiento. El barco se detendrá al acabarse el agua o al dejar que el agua se enfríe apagando el fuego.
CONCLUSIÓN Con este prototipo se demostrará el principio de la presión de vapor. Además se encontró una utilidad a este principio. Ésta es representada en una menor escala, pero demuestra que con un proceso como la evaporación podemos hacer medios de transporte efectivos. El experimento ofrece una fuente de energía limpia, probablemente la gasolina u otros combustibles fósiles resulten más efectivos, pero el prototipo demuestra que existen formas más limpias y amigables con el ambiente para lograr la propulsión de vehículos.
REFERENCIAS y
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Sabelotodo, (S.F), Presión de vapor, 6 de mayo del 2011, http://www.sabelotodo.org/fisica/presionvapor.html Terra, (S.F), Barco de Vapor casero, 15 de abril del 2011, http://cultura.terra.es/cac/articulo/html/cac1366.htm SR, (S.F), Presión de vapor, 17 de abril del 2011, http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujodegases/presiondevap or/presiondevapor.html
