ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

PRÁCTICA # 1MEDICIÓN DE TEMPERATURAS Y USO DE CARTAS PSICROMÉTRICAS

DATOS GENERALESPeríodo: 2015-AMateria: Termodinámica III GR#Grupo de laboratorio: GR# Nombre: Farinango Morales Julio CesarFecha de realización: 13/04/2015

DATOS MEDIDOS1.- Condiciones Ambientales (Psicrometría)

DATOS UNIDADES PSICRÓMETRO MEDIDOR DIGITALTemperatura bulbo seco Tbs [°C y °F] 73 72.86Temperatura bulbo húmedo Tbh [°C y °F] 61 60.55Humedad relativa Ø [%] 51 52.5Contenido de agua w [kg a/kg a.s.] 0.0128 0.0128Volumen específico v [dm3/kg a.s.] 19.1 19.26Entalpía específica h [KJ/kg a.s.] 31 31.6Presión atmosférica Patm [psia] 20,4 psia (2800msnm)

2.- Datos con Termocuplas (Referencia Externa)

No.TERMOCUPLA

TIPO

MEDIDOR TABLAS

mV [mV] T [ºC] mV [mV] T [ºC]1 Extensión / k 3.8 90 3.6 892 Extensión / T 3.9 91 3.8 903 Extensión / E 5.6 91 5.6 904 Extensión / R 0.3 87 0.6 945 Termocupla / J 4.7 90 4.6 82

3.- Datos con Termocuplas (Referencia Interna)

No.TERMOCUPLA

TIPO

MEDIDOR TABLAS

mV [mV] T [ºC] mV [mV] T [ºC]1 Extensión / k 2.7 90 2.7 672 Extensión / T 2.9 90.3 2.9 703 Extensión / E 4.2 91 4.2 684 Extensión / R 0.5 89 0.5 805 Termocupla / J 3.4 91 3.4 66

4.- Datos con otros dispositivos

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INSTRUMENTO DE MEDICIÓN

TEMPERATURAS MEDIDAS PARAPUNTO DE

CONDENSACIÓNPUNTO DE

EBULLICIÓN[ºC] [°F] [ºC] [°F]

Sensor analógico (K) R. InternaSensor analógico (K) R. ExternaTermómetro de MercurioTermómetro BimetálicoMedidor Fluke (Termocupla E)Medidor Fluke (Termocupla K)

5.- Carta psicrométrica

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INFORME

1. Definir en sus palabras:

a. APRECIACIÓN DE UN INSTRUMENTO DE MEDIDA:La apreciación es la menor división que se puede observar en un instrumento de medición o en otras palabras es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida. Como por ejemplo:

Aparato de medida Apreciación Flexómetro milímetrosPie de rey decimas de milímetro

b. RANGO DE UN INSTRUMENTO DE MEDIDA:

Es el valor total que un instrumento de medida alcanza o el límite de medición que un instrumento es capaz de leer en cualquier trabajo de medición, el objeto a ser medido debe ajustar dentro del rango del instrumento.

c. TERMOCUPLA:La termocupla es un sensor de temperatura que se ha creado por la unión de dos alambres de distintos materiales, lo cual genera un voltaje muy pequeño, que va en aumento con la temperatura, este sensor es muy utilizado en la industria por su facilidad y el rango de temperatura en que trabaja.

d. TERMOPAR:

Llamado también extensión lo cual es un transductor formado por dos materiales diferentes lo cual generan un voltaje por la diferencia de temperatura y pueden ser utilizados cuando se necesiten grandes longitudes de cable entre el punto de medición y el receptor de información, y se trabaja comúnmente con la norma ANSI.

e. RTD:Loa RTD trabajan según el principio de que en la medida que varía la temperatura, su resistencia se modifica, y la magnitud de estaModificación puede relacionarse con la variación de temperatura. [3]

f. PUNTO DE ROCÍO (DEW POINT):Es un punto de temperatura donde el vapor de agua comienza a condensarse, formando neblinas, pequeñas gotas de agua, y si la temperatura es suficiente mente baja forma escarcha. [4]

2. Resuma en qué consisten los errores de medición.

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En la realidad ningún objeto se crea con las medidas perfectas deseadas, siempre van estar siendo aproximadas, o se van a acercar mediante un rango aceptable de medida según sea la utilización de la misma Los errores de medición se presenta por varios factores, entre las más importantes se encuentran La forma de uso del instrumento de medida.Apreciación de operador.Tiempo de utilización del instrumento.Condiciones climáticas

3. Explique de forma breve el procedimiento para la medición de temperaturas y uso de las tablas de termocuplas. Se prepara un recipiente con agua en su punto de ebulliciónSe prepara mescla de agua y hielo (temperatura de referencia T=0 Celsius)Se realiza tres juntas, 1 en la termopila y las siguientes 2 entre la termocuplas y el alambre de cobre, estos a su vez conectados al dispositivo de medición.Sumergir la termocupla en agua de ebullición y las 2 juntas termocupla –alambre de cobre en la mescla de agua.Se registrar el valor de medida del agua en ebullición, pero sin olvidar que el dispositivo se encuentre programado en referencia externa.

4. Explique si la temperatura de bulbo húmedo puede ser mayor que la de bulbo seco y bajo qué condición(es) marcan el mismo valor.Si puede ser mayor, cuando el aire del medio ambiente tiene un elevado porcentaje de agua (el aire esta sobresaturada), ya que el bulbo húmedo solamente es la medición de la temperatura en condiciones de aire saturado.

Si el aire está saturado, no se produce evaporación y las temperaturas de termómetro seco y termómetro húmedo son iguales.

Realice las siguientes conversiones de unidades:

DE: A:15°C 59 °F 518.67 °R 288.15 ∆°K∆18°F ∆°R ∆°C °K23°F 482.67 °R ∆°K °C∆15°K °C ∆°R ∆°F

5. Enlistar las semejanzas existentes entre una termocupla y una extensión de termocupla. Y las posibles ventajas de cada una.

a. Semejanzas:Los dos se construyen bajo el mismo principio, (alambres de distintos material donde genera un voltaje según se varié la temperatura)

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Los cables de extensión son conductores y sus propiedades termoeléctricas son similares a la termocupla correspondiente.

b. Ventajas de Termocupla:Económicas y muy robustas, Muy fáciles de encontrar en el mercado Cubren amplios rangos de temperatura (-180 a 1370ºC)Son exactas.Son sensibles.

c. Ventajas de una extensión:Estas pueden ser manejadas, o ser de fácil acceso en lugares donde se alejan demasiado del dispositivo de medición.Capacidad de medir un amplio rango de temperaturas (alrededor de 2000 ° C);

Posibilidad de uso de materiales resistentes a diferentes condiciones ambientales

Los termopares son los sensores de temperatura con un bajo costo. [6]6. Dibuje un circuito en referencia externa para la medición de temperaturas en la

superficie de una placa de acero. (Usar diferentes colores) (pueden hacer a mano alzada, usar paint o subir una foto o escaneado)

7. Usando la tabla de referencia adjunta (para una termocupla tipo J) determine la temperatura o el milivoltaje según corresponda para llenar la siguiente tabla: (de ser necesario interpole)

Milivoltaje (mV) Temperatura (°C)29.647 540 -5.000 -109.075-0.798 -16.036.2215 652.5

8. Realizar las curvas mV vs. T de cada termocupla asumiendo comportamiento lineal.

9. Interpretando las curvas obtenidas indique para el rango de temperaturas

empleado (0°C a 92°C), explicar cuál de las termocuplas presenta una mayor apreciación y sensibilidad. Explique su respuesta.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

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CONCLUSIONES

Bibliografia

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

http://metrologia.fullblog.com.ar/tag/rango/

http://materias.fi.uba.ar/7609/material/S0307MedicionTemperatura2.pdf [3]

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_roc%C3%ADo [4]

http://docsetools.com/articulos-educativos/article_15984.html [5]

http://www.unet.edu.ve/~ielectro/Sensores%20de%20Temperatura.htm [6]

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DISPOSICIONES GENERALES

-El informe de la práctica se lo debe realizar de manera individual.-El plazo de entrega es de una semana a partir de la práctica.-Los informes serán digitales (no impresos), y enviados al correo indicado.-No se tolerará ningún tipo de copia o plagio (citar y referenciar cualquier fuente de consulta)

FORMATO Conservar el formato (tamaño y tipo de letra y el espaciamiento) de este documento Letra: Arial 11 Interlineado: 1,15 Respuestas SIN negritas

CONTENIDO- Datos Generales- Datos medidos- Informe

Dar respuestas concretas y breves.- Análisis de resultados

Ser objetivosNo son conclusiones o recomendaciones

- ConclusionesDar respuestas concretas y breves.

ENVIAR A:- Correo: termodinamica3epn@gmail.com- Asunto: LT_Temperatura_GR# (ejemplo: LT_Temperatura_GR1)- Archivo: LT_Temperatura_Apellido (ejemplo: LT_Temperatura_Acosta)

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