Caldera de Marcet

CALDERA DE MARCET OBJETIVOS  La presente experiencia nos permite obtener el calor latente de vaporización del vapor de agua utilizando el caldero de Marcet.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Comprender el funcionamiento de una caldera.  Apreciar la importancia de la caldera en los procesos de transformación.  Calcular la velocidad de salida del vapor.  Calcular el calor cedido por el paso de una intensidad de corriente determinada por una resistencia.  Calcular la eficiencia de la caldera  Conocer el funcionamiento de una caldera

FUNDAMENTO TEORICO La experiencia en mención se basa en la determinación del calor latente de vaporización mediante la ecuación de clapeyron.  PRESIÓN DE VAPOR Se define como presión de vapor de un líquido en equilibrio con su vapor, o simplemente, presión de vapor a una temperatura determinada, a la presión que ejercen las moléculas que escapan de la fase líquida (en equilibrio con las que retornan de la fase vapor). Dicha presión de vapor aumenta al elevarse la temperatura, llegándose a un límite que es la presión crítica, en el que la fase líquida desaparece. Cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión externa que ejerce el gas en contacto con el líquido, se observa la formación de burbujas en el seno del líquido y se dice que éste entra en ebullición. Así pues, el Punto de ebullición de un líquido Se define como la temperatura a la cuál su presión de vapor es igual a la presión externa. Si se produce una disminución de la presión externa, el punto de ebullición disminuye, mientras que un aumento de la presión externa provocará un aumento del punto de ebullición

Las moléculas de un líquido se mueven debido a la temperatura a la que se encuentran, escapando algunas moléculas que poseen una velocidad superior a la media a través de la superficie libre y pasando a la fase gaseosa. Asimismo, las moléculas de vapor achocar con la superficie libre se incorporan a la fase líquida. En las condiciones adecuadas se llegará a un equilibrio entre ambos movimientos. Se puede demostrar experimentalmente que la presión de vapor es independiente de la masa del líquido y del espacio ocupado por el vapor, y que sólo depende de la naturaleza del líquido y de la temperatura a la que está sometido el líquido.  CALOR LATENTE DE EVAPORIZACION Si colocamos un líquido dentro de un recipiente abierto y comenzamos suministrarle calor, la temperatura del líquido comenzará a elevarse de manera continua. Esta elevación de temperatura se mantendrá, hasta que el líquido entre en ebullición, a partir de ese momento, la temperatura permanecerá constante mientras exista líquido en el recipiente, y toda la energía suministrada de ahí en adelante, se utilizará para cambiar el estado de líquido a gas. Durante ese proceso de temperatura invariable, en el recipiente coexistirán las dos fases. Esa cantidad de energía absorbida durante el proceso de evaporación de un líquido en ebullición se conoce como calor latente de evaporación. Podemos entonces definir el calor latente de evaporación como la cantidad de calor absorbido por una unidad de masa de un líquido para pasar del estado líquido al gaseoso

 ECUACION DE CLAPEYRON

La ecuación de Clapeyron es una expresión importante que relaciona la presión y la temperatura de saturación, el cambio de entalpía asociado con un cambio de fase y los volúmenes específicos de las dos fases. En particular, es un ejemplo de cómo se puede determinar un cambio de una propiedad que no se puede medir directamente; por ejemplo la entalpía se puede determinar a partir de las mediciones de presión, temperatura y volumen específico. Se puede deducir en diversas formas. La deducción se basa en una delas relaciones de Maxwell:

Se considera, por ejemplo, el cambio de estado de líquido saturado a vapor saturado de una sustancia pura. Este es un proceso a temperatura constante, y por lo tanto se puede integrar la ecuación (1) entre el estado de líquido saturado y el de vapor saturado. También se observa que cuando en el proceso intervienen los estados saturados, la presión y la temperatura son independientes del volumen. Por lo tanto

La importancia de esta ecuación es que (dp /dt) es la pendiente de la curva de presión de vapor. Así, a una temperatura determinada, hfg se puede obtener a partir de la pendiente de la curva de presión de vapor y el volumen específico del líquido saturado y del vapor saturado a esa temperatura

 CALDERA DE MARCET Con este equipo de ensayo se puede demostrar la relación entre la presión y la temperatura del vapor de agua saturado y se podrá obtener la curva de presión de saturación. En un recipiente cerrado a presión se calienta una cantidad determinada de agua por medio de un calentador eléctrico. La temperatura y la presión se podrá observar continuamente a través de un termómetro y de un manómetro de Bourbon. Como dispositivo de seguridad se dispone de una válvula de alivio. Los experimentos con vapor muy caliente se deberían llevar a cabo sólo bajo la supervisión de personal con la preparación adecuada.

BIBLIOGRAFIA   

https://es.scribd.com/doc/71597653/Informe-de-meca https://es.scribd.com/doc/104753021/termodinamica-1 http://html.rincondelvago.com/laboratorio-de-la-caldera.html