Balance de energa en sistemas termodinmicos abiertos. Objetivos: a) Identificar de forma objetiva los trminos que intervienen en la ecuacin de la primera ley para sistemas abiertos. b) Identificar en un dispositivo experimental cada uno de los trminos de la primera ley de la Termodinmica para sistemas abiertos. c) Realizar el balance de energa, en el dispositivo experimental, que nos permita cuantificar el flujo de masa en el sistema. d) Comparar el flujo de masa calculado con el que se mide experimentalmente. e) Explicar las razones de las diferencias entre los valores de los incisos anteriores. Equipo y materiales necesarios 2 termmetros de inmersin 4 cables largos de conexin (2 de color rojo y 2 de color negro) 1 calormetro de flujo continuo 1 base 1 varilla de 1 [m] 1 tornillo de sujecin con gancho 1 fuente de poder de 0 a 40 [V] 1 cronmetro 1 recipiente de 15 [l] 1 recipiente graduado de 2 [l] 1 destornillador plano 1 flexmetroActividad 1Instale el calormetro de flujo continuo a la toma de agua de la tarja de la mesa. Al llenar con agua aproximadamente el 80% del aparato, elimine el aire que qued atrapado al principio del tubo, y allograrlo, apriete la abrazadera que une el aparato a la toma de agua.Actividad 2Abra muy poco la llave para establecer un flujo estable de agua y recupere el lquido en un recipiente grande. Observe las lecturas de los termmetros en los puntos 1 y 2, registre, dicho valor en la escala de Celsius.T1= T2 = 19 [C]Actividad 3Energice el calormetro en el instante t0 = 0 [s], con la diferencia de potencial nominal mxima de la fuente de poder (V12) y mida tanto este valor como la corriente elctrica en el calormetro. A partir de este instante, recolecte el agua que pasa por el calormetro para determinar el volumen que se acumular.V12 = 31.6 [V] e i = 2.51 [A]Tome como t0 = 0 [s], el instante de cierre del circuito; se sugiere una duracin de dos minutos para el experimento, al cabo de este lapso, abra el circuito y cierre la llave de alimentacin.

Actividad 4 Calcule la potencia elctrica suministrada por la fuente: Pelec = V12 i; Pelec = 79 watts

Actividad 5Registre los datos y valores de las propiedades del agua (nuestro sistema) que permitan calcular el flujo de masa en el calormetro.T1 = 19.5 [C] y T2 = 20.5 [C]z1 = 23 [Cm] y z2 = 62[Cm]Qu otros datos se requieren?z = 39 cm = 0.39 mActividad 6Mida el volumen de agua acumulado en el recipiente.V = 0.002 m3

CuestionarioSi la ecuacin de la primera ley de la termodinmica para un proceso, en un sistema abierto, como el realizado en esta prctica se puede escribir como:R.-m{(gz+u)e-(gz+u)} + (Q)+(W)flujo = 0

2.-Cul(es) de las tres afirmaciones siguientes es(son) razonable(es) consideras para este caso?{W}exp = 0, {W}eje = 0, {W}flujo = 0; explique

R.-Se considera que (W)eje=0 y (W)exp=0 ya que no se realiza ninguno de esos trabajos ya que lo utilizado es un liquido y no puede haber trabajo de expansion ya que estos son incompresibles.

3.-Aplicando el principio de continuidad, cmo considera el mdulo de la velocidad del agua a la salida con respecto al mdulo de la velocidad del agua a la entrada?

R.-Dado que es estacionario y el area transversal es igual en toda ella se considera que las velovidades tienen la misma magnitud

4.-Es vlido cuantificar la variacin de la entalpia especfica h, como h = cp T? Explique.

R.- S es vlido, ya que cp= h/ t, aparte de que en este experimento la presion es constante y esto es valido para los 3 liquidos.

5.-Calcule el flujo de masa que nos resulta con la primera ley de la termodinmica. dm/dt=pA|V|

6.-Determine el flujo de masa obtenido experimentalmente y comprelo con el obtenido en lapregunta anteriorm=0.054kg/s.Conclusion

Berdejo Arvizu OscarFue posible indentificar los terminos que intervienen en la 1era ley para sistemas abiertosaparte de comprender el dispositivo experimental para los terminos.Aprendimos a hacer el balance de energa, en los dispositivos mencinados anteriormenteque nos ayudo a calcular el flujo de masa y comprararlo

Cruz Rodriguez IsaacIdentificamos de forma objetiva los trminos que intervienen en la ecuacin de la primera ley para sistemas abiertos. Realizamos el balance de energa que nos permitio cuantificar el flujo de masa en el sistema. Allende Snchez Aldo En la ecuacin de balance de energas actan la energa potencial, cintica, y la interna que varan dependiendo el sistema e incluso pueden llegar a no existir alguna. En la prctica nos permiti calcular el flujo de masa el cual tericamente tuvo que ser mayor al de entrada por la energa que se le suministro en forma de calor con la potencia elctrica, adems tambin influyeron las dems energas que actuaron durante el proceso en el sistema para el gasto msico de salida.