LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

Práctica “Coeficiente de Joule-Thomsom”

Cuestionario #11

García Hernández Francisco Moisés

Grupo: 02

Fecha: 21/10/2013

1. ¿Qué es un proceso de estrangulamiento? Es un proceso en el cual se hace pasar un fluido por una tubería que disminuye su área transversal, o incluso uno en el que se evita el tránsito del fluido por un estrangulamiento que reduzca dicha área transversal a cero. Durante un proceso de estrangulamiento en el que no se restringe totalmente el paso de un fluido ocurren cambios en las propiedades termodinámicas del fluido, que incluyen una disminución de la presión, aumento de la velocidad, entalpia constante e incremento o disminución de su temperatura durante el tramo en el que el fluido está estrangulado.

2. ¿Qué es la calidad de un vapor y qué valores puede tener?La calidad de un vapor se refiere al porcentaje de líquido que tiene una mezcla de líquido vapor cuando un fluido se encuentra en su temperatura de saturación. Al ser un porcentaje puede tener un valor que va desde el 0 hasta el 100.

3. ¿Qué es una caldera?Es un aparato con el que se busca transformar energía térmica en algún tipo de energía útil mediante la aplicación de trabajo térmico a un fluido de trabajo, que puede ser agua (principalmente).

4. ¿Cómo se expresa la entalpía de una mezcla líquido-vapor, en términos de entalpias del líquido y del vapor, para el caso de un fluido?

h=hf +x (hg−hf )donde h es la entalpia de la mezcla, hf la entalpia del líquido y hg la entalpia del gas.

5. ¿Qué dispositivos se usan para realizar una estrangulación?Válvulas, tubos capilares, reducciones bruscas del área transversal de tuberías y tampones porosos (corchos).

6. Dibuje un esquema aproximado de la curva de inversión y diga por qué se llama así.Se llama así porque es la línea que contiene los puntos de inversión de una familia de curvas de entalpia constante, los cuales son en los que el coeficiente de Joule-Thomson vale 0 (la temperatura no varía durante un proceso de estrangulamiento). Dichos puntos de la curva tienen una pendiente 0; a la derecha de ese punto las pendientes de la curva son positivas y el coeficiente es positivo, y a la derecha del mismo las pendientes son negativas y el coeficiente negativo.

7. Mencione algunos tipos de válvulas. Por la operatividad del obturador de la válvula.

Lineal Multigiro Cuarto de giro

Por su funcionalidad Control (regular presión o caudal) Cierre por sobrevelocidad del fluido Protección de sobrepresiones Prevenir el retorno del fluido Servicio de abrir y cerrar

Por la naturaleza y condiciones físicas del fluido Bajas y altas temperaturas Presiones altas Riesgo de cavitación Características corrosivas del fluido Fluidez/viscosidad Requerimientos higiénicos Riesgo de explosión o inflamabilidad

8. Investiga el cambio de fase del agua a presiones diferentes (760, 540, y 400[mmHg]).

Presión [mmHg] Temperatura [°C]760 99,97540 90,5400 86,05

9. Utilizando tablas de vapor de agua, calcula la entalpia de un sistema líquido vapor, si la fracción másica del vapor es igual a 0,8 y el sistema se encuentra a una presión de 30[psig]. Exprese el resultado en el S.I. y en el sistema inglés.

En inglesas: h=1915,265[ Btulbm ] En S.I.: h=4 455,117 [ Btulbm ]

10. ¿Cómo se interpretan los siguientes valores para le coeficiente de Joule-Thomson (µJT)?a)Positivo. La temperatura disminuye durante un proceso de estrangulamiento.b)Negativo. La temperatura aumenta durante un proceso de estrangulamiento.c)Igual a cero. La temperatura permanece constante durante un proceso de estrangulamiento.