Laboratorio 1 Sistema Termodinamico y Alrededores

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁINICA DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y AMBIENTE GUÍA DE LABORATORIO

Curso: Termodinámica I Estudiantes:

Megan Gutiérrez (4-782-1892) Darielys Arauz (4-786-1723) Lorena Garzón (4-786-1889) Pedro Pinto (4-787-1789) Eibar Caballero (4-771-1673) Laboratorio Sistema Termodinámico y Alrededores Objetivo General: Adquirir destreza en el planteamiento preliminar a un análisis

termodinámico Objetivos Específicos

(1) Identificar Identificar el sistema sistema termodinámico, termodinámico, sus sus fronteras y su entorno entorno (2) Determinar el tipo de modelado requerido en cada caso. METAS:

El estudiante debe ser capaz de: 1. Identificar un sistema termodinámico, fronteras y entorno 2. Hacer un análisis termodinámico 3. Saber utilizar los los conceptos de sistema sistema cerrado, masa de de control, sistema abierto y cerrado. Contenidos Principales: Se revisarán los siguientes conceptos:

(1) Sistema termodinámico, alrededores y fronteras (2) Sistema cerrado o masa de control y sistema abierto o volumen de control Organización de los grupos de trabajo:

Los estudiantes trabajarán en subgrupos de 3 a 5 aproximadamente, y confeccionarán el borrador de la experiencia realizada. Los resultados de cada subgrupo se discuten al final con todos los grupos. Metodología Y Procedimiento:

Metodología:  Esta sesión de laboratorio consiste en una práctica en la cual se le

plantearan al estudiante diferentes situaciones en la que se requiere hacer un análisis termodinámico. Los estudiantes analizaran y discutirán cada situación de acuerdo a los estudiado en clases y responderán según se describe en el procedimiento. El cuestionario deberá ser entregado al profesor una vez terminada la sesión. Estudie detenidamente cada figura sugerida. Lea cuidadosamente la pregunta relacionada a cada caso. Seleccione de acuerdo a la pregunta el sistema termodinámico, los alrededores del sistema y sus fronteras e indique si el análisis se realiza bajo el supuesto de una masa de control o de un volumen de control. NO responda la pregunta. Procedimiento:

Caso I.

1.1 ¿Cuándo se enfría la comida? Sistema Termodinámico: Cerrado  Alrededores del sistema: 1. Aire 2. La pared 3. Las puertas de la nevera Fronteras: 1. Olla 2. La zona de interacción interacción entre el aire y la comida caliente 3. Modelo utilizado para el análisis: Masa de Control (sistema cerrado) 1.2. ¿La temperatura de 6 ºC podría incrementarse hasta 10ºC? Sistema Termodinámico Cerrado  Alrededores del sistema: 1. El aire caliente 2. Repisas de la nevera 3. Las paredes y el piso Fronteras: 1. bordes interiores de la nevera

2. Puerta de la nevera 3. Repisas de la nevera

Modelo utilizado para el análisis: Masa de control (sistema Cerrado)

Caso 2.

2.1 ¿Se expandirá o contraerá el hierro al transferirse la energía? Sistema Termodinámico: Cerrado  Alrededores del sistema: 1. Aire a 20°C 2. Agua a 30°C 3. tanque Fronteras: 1. zona de interacción interacción entre el hierro a 350°C y el agua. 2. Zona de interacción entre el hierro y el tanque. 3. Modelo utilizado para el análisis: Masa de control 2.2 ¿En cuánto tiempo la temperatura de 30ºC se incrementa a 35ºC? Sistema Termodinámico: Cerrado  Alrededores del sistema: 1. Aire 2. Base donde se encuentra el tanque tanque 3. Fronteras:

1. Tanque 2. Zona de interacción entre la parte inferior del tanque y el hierro 3. Zona de interacción interacción entre la la parte superior del tanque tanque y el hierro Modelo utilizado para el análisis: Masa de Control 2.3 ¿En cuánto tiempo la temperatura de 350ºC, disminuye a 5ºC? Sistema Termodinámico: Sistema Cerrado  Alrededores del sistema: 1. Aire a 20° C 2. Tanque 3. Base Fronteras: 1. 2. _______________________________________________________ 3. ________________________________________________________ Modelo utilizado para el análisis: Masa de Control

Caso 3:

3.1 ¿Se derretirá el hielo? Sistema Termodinámico: Abierto  Alrededores del sistema: 1. Aire 2. Mesa 3. Piso Fronteras: 1. Zona de interacción entre el bloque y la mesa 2. Zona de interacción entre el bloque y el aire 3.

Modelo utilizado para el análisis: Volumen de Control 3.2 ¿Se enfriara la mesa? Sistema Termodinámico: Sistema Abierto  Alrededores del sistema: 1. __________________________________________________________ 2. _________________________________________________________ 3. _________________________________________________________ Fronteras: 1. ________________________________________________________ 2. _________________________________________________________ 3. ________________________________________________________ Modelo utilizado para el análisis: _______________________________________  Caso 4

4.1 ¿Cual es la temperatura del agua en la salida del calentador? Sistema Termodinámico:  _______________________________________  Alrededores del sistema 1._____________________________________ 2. _____________________________________ 3. _____________________________________ Fronteras: 1. ____________________________________ 2. ____________________________________ 3. ____________________________________ Modelo utilizado para el análisis: _______________________________________ 4.2 ¿Cuál es la temperatura temperatura del agua en la entrada de la regadera?

Sistema Termodinámico: _____________________________________________  Alrededores: 1. ___________________________________________________________ 2. ___________________________________________________________ 3. ___________________________________________________________ Fronteras: 1. ___________________________________________________________ 2. ___________________________________________________________ 3. ___________________________________________________________ Conclusión: Evaluación Sugerida: -

Asistencia; Participación y aporte individual y de grupo en el desarrollo del laboratorio; Entrega de Reporte según indicaciones.

Referencia:

Yunus A. Cengel y Michael A. Boles. Boles. TERMODINÁMICA. 6ta Edición. Mc. Graw Hill. 2008.