Reporte #7 de practica de laboratorio de Principios de Termodinamica F.I. U.N.A.M.

1. Cuestionario
1.- Si la ecuación de la primera leyde la termodinámica para un proceso,enun sistemaabierto,
como el realizado enesta práctica se puede escribircomo:
escribalaecuaciónresultante al considerarque el procesose realizóconflujoestable
(permanente) yestadoestable.
2.- ¿Cuál(es) de las tres afirmacionessiguienteses(son) razonable (s) considerarpara este caso?
Para estapráctica es factible considerarque:
Ya que nose estárealizandoalgúntrabajoal sistemaydadoque el fluidoutilizadoesunlíquidono
puede existirtrabajode expansión,yaque laspropiedadesde loslíquidossonincompresibles.
3.- Aplicandoel principiode continuidad,¿cómo consideraría el módulo de la velocidadde salida
con respectoal módulode la velocidaddel agua de entrada?
Ya que el sistemaoperabajorégimenestacionarioyel áreade laseccióntransversal de la
manguerautilizadaesigual entodasuextensión,se puede considerarque el módulode las
velocidadestienelamismamagnitud.
4. ¿Es válidocuantificar la variación de la entalpíaespecíficaΔh,como Δh = cp ΔT? Explique.
Es válido,yaque , ademásde que la presiónenel experimentoesconstante,yesta
expresiónesválidaparacualquierfluido.
5. Calcule el flujode masa que nos resultacon la primeraley de la termodinámica.
6. Determine el flujode masa expm obtenidoexperimentalmenteycompárelocon el obtenido
en la pregunta anterior.

2. Conclusiones
Los sistemas termodinámicos abiertos son aquellos en los cuales hay transferencia tanto
de energía como de masa. Para su estudio es necesario modelar de manera
teórica su comportamiento, estos modelos deben ser validados mediante
experimentaciones que se puedan realizar en un laboratorio. Para poder llevar acabo un
buen experimento, y por ende, un buen modelado teórico es importante identificar los
términos que intervienen en la ecuación de la primera ley para sistemas abiertos, ya que
es el tipo de sistemas que se analizaron en la práctica. Cada uno de estos elementos es
importante conocerlos de la manera más objetiva posible, debido a que previene que
se puedan generar errores a la hora de hacer tanto operaciones como mediciones;
los elementos identificados son la diferencia de energía mecánica, el calor, el
trabajo asociado y la diferencia de entalpias. Es importante tener en cuenta los
elementos que se quieren obtener para no caer en redundancias o que se puedan caer en
confusiones de interpretación de datos, ya que esto puede generar un error alto a la hora
de efectuar las operaciones.
Cuando se tienen los elementos que se necesitan para poder hacer la ecuación de la
primera ley para sistemas abiertos, lo que sigue es identificar en el dispositivo experimental
usado en la práctica cómo es que se pueden obtener cada uno de ellos, ya sea de
manera directa o mediante la aplicación de fórmulas que nos permitan su obtención. Es
importante recalcar que esto es de vital importancia ya que si se maneja de buena
manera el dispositivo y se conoce para qué funciona cada una de sus componentes
podremos obtener lecturas óptimas y aproximarnos mejor al valor real.
Ya que se tienen bien identificados los elementos tanto en el dispositivo como en la
ecuación, ahora si es simple realizar el balance de energía, ya que se tiene conciencia de
qué elementos se van a ocupar para realizarlo, los procesos que algunos requieren
para la obtención de ciertos valores necesarios para el balance y los valores arrojados
por los dispositivo. Sin embargo, una parte importante de este experimento fue
calcular el flujo de masa que está presente en el sistema, el cual fue necesario
calcular para poder determinar otros valores importantes. Cabe mencionar que éste
no sale directamente de las lecturas tomadas del dispositivo, sino que se debe tener
ciertos conocimientos previos para poder determinarlo a partir de los datos arrojados por
el dispositivo con el que se trabajó.
A pesar de las precauciones que se tengan al realizar un experimento, siempre es
necesario determinar algunos valores de manera teórica, como lo fue en este caso el flujo
de masa; esto nos puede dar una idea de cuánto se tuvo de error al tomar las
lecturas, ya sea por el porcentaje de error que tenga el instrumento o por el error
humano a la hora de tomar las lecturas. En este caso, el flujo de masa nos da una idea de
qué tan alejado está el valor teórico del valor experimental, lo cual no solo puede atribuirse
a las variaciones que se tienen a la hora de tomar las lecturas, sino también a las del
medio ambiente, ya que las que se obtienen a partir del valor teórico son en condiciones
óptimas de ambiente controlado, mientras que las que se realizan en el laboratorio son
condiciones normales propias de la Ciudad de México.