Coeficiente de Joule-Thomson
Por: Julia Faria • 26/8/2015 • Relatório de pesquisa • 2.383 Palavras (10 Páginas) • 451 Visualizações
[pic 1]
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
Instituto de Engenharia Mecânica
Ensaio nº II: Coeficiente de Joule-Thomson
Disciplina: EME503
Curso: Engenharia Mecânica
Aluno: Júlia Camilo de Faria
Matricula: 20986
Professor: Fagner Luis Goulart Dias
Turma: P6
Dia e Hora: 26/05, 16h.
Itajubá, 2015/ 2º semestre
RESUMO
Esse relatório apresenta o experimento realizado dia 25/05/2015 no laboratório de termodinâmica, relacionado à determinação experimental da determinação experimental do índice politrópico em um processo de Compressão. Serão apresentados os valores encontrados no experimento, teoria em relação ao coeficiente e resultados.
Palavras-chave: índice politrópico, pressão, temperatura.
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
Figura 1 - Diagrama de compressão de um gás 7
Figura 2 - Transformação de estado de gases 8
Figura 3 - Compressor de dois estágios 12
Tabela 1 – Valores lidos durante o ensaio 13
Tabela 2 - Valores intermediários calculados 14
Tabela 3 - Tabela de resultados 16
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
2. OBJETIVO
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 TRANSFORMAÇÃO DE ESTADO.......................................................................8
3.2 ÍNDICE POLITRÓPICO.......................................................................................10
3.3 CÁLCULO DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA......................................................10
3.4 CÁLCULO DA PRESSÃO P1..............................................................................11
3.5 CÁLCULO DA MASSA ESPECÍFICA DO AR ATMOSFÉRICO Ρar...............11
3.6 CÁLCULO DA VAZÃO MÁSSICA ADMITIDA Ṁa.........................................11
3.7 CÁLCULO DO TRABALHO DE COMPRESSÃO.............................................11
3.8 CÁLCULO DAS EFICIÊNCIAS...........................................................................11
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 BANCO DO ENSAIO...........................................................................................12
4.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.................................................................13
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 4
6. CONCLUSÕES 7
INTRODUÇÃO
O compressor é um equipamento industrial concebido para aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso, no caso do ensaio o fluido é o ar. O ar comprimido fica armazenado em um res
ervatório a alta pressão, onde posteriormente pode ser utilizado.
Neste caso estamos considerando compressores que usam cilindro e pistão para comprimir o ar, existem outros tipos de compressores, tais como os chamados dinâmicos que usam, por exemplo, um eixo com paletas. Um fator importante do compressor é o numero de estágios de compressão, os compressores mais comum são de um ou dois estágios, no de dois estágios o ar é comprimido em um conjunto cilindro pistão e encaminhado para um segundo conjunto, onde é comprimido novamente, no caso de compressor de um estagio o ar é comprimido em um conjunto cilindro pistão e depois é encaminhado para sua função.
O processo de compressão pode ser adiabático ou com troca de calor, para um processo adiabático o ar armazenado possui mais disponibilidade para realizar trabalho.
OBJETIVO
Analisar a transformação politrópica que ocorre no compressor de 2 estágios do laboratório de máquinas térmicas. Calcular o valor de n média para ar atmosférico em ambos os estágios, bem como os calores médios através de medições de pressões e de temperatura.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
- -Transformação de estado
Num sistema gasoso as transformações podem ser isométricas (volume constante), isobáricas (pressão constante), isotérmicas (temperatura constante), adiabáticas (sem troca de calor, [pic 2]), ou politrópicas (com o calor específico constante).
O estado de um gás perfeito (ideal ou semi-perfeito) pode ser dado pela expressão:
[pic 3] ou [pic 4] ou [pic 5] (1)
Esta equação relaciona a pressão, o volume específico ou a massa específica e a temperatura de um determinado gás, em função da constante R.
No diagrama de CLAPEYRON (p x v), o estado de um gás é dado por um ponto e as transformações podem ser representadas por linhas conforme se vê abaixo[pic 6]
Fig1. Diagrama de compressão de um gás
As transformações dos gases podem ser interpretadas pela expressão
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