Enseñanza de Ingeniería Armfield
Termodinámica
Procesos de expansión de un gas perfecto TH5 - Versión 3
El aparato de Procesos de expansión de un gas perfecto de
Armfield ha sido diseñado para presentar a los estudiantes una serie
de procesos termodinámicos básicos usando aire como fluido
de trabajo.
Especificación para pedidos
> Una unidad de pequeña escala diseñada para presentar a los estudiantes las propiedades de un gas perfecto, usando aire para demostrar los procesos termodinámicos básicos.
> El aparato consta de dos recipientes rígidos interconectados que se colocan en el suelo, uno de ellos equipado para la operación bajo presión y el otro bajo vacío.
> Esta equipado con las valvulas y tomas necesarias para permitir la evaluación de diferentes procesos termodinâmicos. Se suministra una bomba de aire eléctrica para la presurización o evacuación de los recipientes según sea necesario para los diferentes ejercicios. Cada recipiente incorpora un sensor de termistor de respuesta râpida para monitorizar la temperatura del aire, y estâ conectado a un sensor de presión piezoeléctrico.
> Todas las fuentes de alimentación, circuitería de acondicionamiento de señales, etc., estân alojadas en una consola eléctrica sencilla con dispositivos de protección adecuados y un interruptor diferencial para la protección del operador. Las lecturas de los sensores de presión y los termistores son mostradas en un medidor digital común con interruptor de selección, y las señales correspondientes son enviadas a un puerto de E/S para su transmisión a una PC usando un dispositivo de interfaz/paquete de software educativo opcionales o un registrador sobre cinta de papel suministrado por el usuario, según se desee.
> Se incluye un completo folleto de instrucciones que describe cómo llevar a cabo los ejercicios didâcticos de laboratorio.
ARRIBAcaracterÍsticas dominantes
> los recipientes interconectados que funcionan bajo presión
y bajo vacío se suministran completos con bomba de aire eléctrica
e instrumentación apropiada, listos para el uso.
> esta versión moderna de un experimento clásico (atribuido
a Clément y Désormes) permite monitorizar los cambios de presión
y temperatura de forma continua usando una PC (está disponible software
didáctico opcional).
> los recipientes pueden ser operados individualmente o en combinación,
permitiendo procesos en los que el aire fluye desde un recipiente presurizado
a la atmósfera, desde la atmósfera a un recipiente evacuado
o desde un recipiente presurizado a un recipiente evacuado.
Posibilidades didácticas
> el análisis de los cambios de presión en los procesos
implica la Primera Ley de la Termodinámica.
> los ejercicios ayudan a los estudiantes a comprender la Segunda Ley
de la Termodinámica y sus corolarios
> la relación entre presión, volumen y la temperatura puede
ser explorada y utilizada para determinar otras propiedades termodinámicas
> pueden observarse las diferentes respuestas resultantes de cambios
rápidos o lentos en un proceso y la relación entre la presión
y temperatura del aire
Capacidades experimentales detalladas
Los ejercicios didácticos permitirán a los estudiantes familiarizarse
con los siguientes temas:
> la ecuación de energía sin flujo
> el comportamiento de un gas perfecto y sus ecuaciones descriptivas
> un proceso adiabático reversible (expansión isentrópica)
> un proceso de volumen constante
> un proceso adiabático irreversible
> conversión de unidades de presión
> un proceso de energía interna constante
> procesos politrópicos, con el caso limitante de n = Gamma
> conversión de unidades de presión
> presión efectiva y presión absoluta
> la ecuación de energía de flujo inestable (en modo de
vacío)
Descripción
El aparato consta de dos recipientes rígidos interconectados que
se colocan en el suelo, uno de ellos equipado para la operación bajo
presión y el otro bajo vacío.
Una bomba de aire eléctrica montada encima de los recipientes, junto con válvulas y puntos de muestreo, permite presurizar o evacuar el recipiente correspondiente, según sea necesario para el ejercicio didáctico a realizar. Los recipientes pueden utilizarse de forma independiente o juntos para permitir la evaluación de diferentes procesos termodinámicos. Un sensor de presión conectado a cada recipiente y un sensor de temperatura dentro de cada recipiente permiten la monitorización continua de los cambios en las propiedades del aire contenido en los recipientes.
Ambos recipientes están fabricados en plástico rígido transparente, lo que proporciona un aislamiento ligero entre el aire que está dentro del recipiente y el entorno a fin de reducir el calentamiento/enfriamiento, pero permite que cada recipiente y su contenido vuelvan a la temperatura ambiente sin demasiada demora.
El recipiente presurizado tiene una capacidad de aproximadamente 23 litros. El recipiente evacuado tiene una capacidad de aproximadamente 11 litros.
Cada recipiente incorpora las siguientes características:
> conexión a la bomba de aire mediante una válvula de aislamiento
para permitir la presurización/evacuación del recipiente
> conexión a un sensor piezo-resistivo para medir la presión/
el vacío dentro del recipiente (el intervalo de ambos sensores es
de ±34,5kN/m2)
> conexión a un tubo de gran diámetro interior con válvula
para permitir la despresurización/presurización del recipiente
a/desde la atmósfera (la válvula se abre y se cierra rápidamente
para que el cambio de paso de presión sea pequeño)
> interconexión entre los dos recipientes vía un tubo de
gran diámetro interior con válvula (cambio rápido)
y tubo de pequeño diámetro interior con válvula de
aguja (cambio gradual).
> termistor de respuesta rápida para monitorizar la temperatura
del aire dentro del recipiente
> válvula de alivio para evitar la sobrepresurización
Todas las fuentes de alimentación, circuitería de acondicionamiento de señales, etc., están alojadas en una consola eléctrica sencilla con dispositivos de protección adecuados y un interruptor diferencial para la protección del operador. La consola está diseñada para ir montada en la superficie del banco, por encima de los recipientes de presión y vacío, e incorpora conexiones eléctricas para la bomba de aire y los sensores.
Las lecturas de los sensores de presión y los termistores se muestran en un medidor digital común con interruptor de selección situado en la parte delantera de la consola. Todas las señales están conectadas simultáneamente a un puerto de E/S para su transmisión a una PC con puerto USB, usando un dispositivo de interfaz opcional con paquete de software educativo (IFD5 con TH5-304) o un registrador sobre cinta de papel suministrado por el usuario, según se desee.
Puesto que los ejercicios didácticos requieren la observación y registro de las respuestas transitorias de presión y temperatura, es necesario disponer de una de estas opciones de registro.
ARRIBAAccesorios opcionales
IFD5: Registrador de Datos
con
TH5-304: Software educativo para TH5
Instrumentos recomendados
Barómetro para determinar la presión atmosférica
Requisitos
Suministro eléctrico monofásico:
TH5-A:220/240V/monofásico/50Hz a 3 amperios
TH5-B:120V/monofásico/60Hz a 5 amperios
TH5-G:220V/monofásico/60Hz a 3 amperios
Especificación de transporte
Volumen: 0.34m3
Peso bruto: 22kg
Dimensiones totales
Conjunto del recipiente:
Altura: 0.80m
Anchura:0. 46m
Profundidad: 0.28m
Consola eléctrica:
Altura: 0.22m
Anchura: 0.22m
Profundidad: 0.30m
Garantía del productoTodos los productos Armfield se suministran con una Garantía Extendida de dos años |
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HOJA DE DATOS
CATEGORÍA DEL PRODUCTO:
Enseñanza de Ingeniería
La gama TH para el estudio de la termodinámica
Medición y calibración de la temperatura: TH1