APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TERMODINÁMICAS EN UN SISTEMA

5/16/2018 APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TERMODINÁMICAS EN UN SISTEMA - slidepdf.com

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Aplicacio n de las propiedades

termodinamicas en un sistema INTRODUCCION.

Con este proyecto se planea aplicar los conocimientos obtenidos en clase en un sistema

que vemos a diario en la planta. Y así comprender aun mejor lo aprendido en clase.

Escogimos este sistema pues no es muy común verlo en todas las plantas, pues en este

sistema en lugar de tratar de enfriar un molde se calienta para vulcanizar el material. Y nos parece

un proceso interesante de analizar.

En este proyecto delimitaremos cual es nuestro sistema, explicaremos que tipo de sistema

es, cuales son sus entradas y salidas, y explicaremos que pasa dentro de nuestro sistema y que

propiedades termodinámicas se aplicaran.



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Desarrollo Primero que nada debemos delimitar nuestro sistema para poder identificar en que consiste el

método que tendrá lugar a la termodinámica en el proceso.

Nuestro sistema esta basado en un molde de inyección de plásticos termofijos (baquelita), y todo

lo que se encuentre alrededor o fuera del molde será nuestro entorno, nuestra frontera tomaría

lugar en los bordes del molde.

Como segundo punto el sistema que tenemos para analizar es un sistema abierto ya que hay

factores externos que afectaran de manera directa a nuestro sistema (proceso) como lo son:

Entradas

1. Material(baquelita)

2. Voltaje(resistencias)

3. Aire del entorno

Salidas

1. Calor

2. Pieza

3. Gases

4. Señal del termopar

Estos elementos son clave dentro de nuestro sistema pues no tendría un funcionamiento

adecuado si uno de estos elementos faltase y no se obtendría el objetivo, realizar la producción de

piezas deseadas.

SISTEMA

ENTORNO



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¿Que pasa dentro de nuestro sistema? El funcionamiento de nuestro sistema consiste en:

Calentar el molde a una temperatura específica por medio de resistencias eléctricas que

emiten el calor por medio del voltaje que entra a nuestro sistema, al mismo tiempo se

libera calor hacia el entorno.

Ya que se alcanzó la temperatura deseada entra la baquelita y llena las cavidades del

molde, al irse llenando las cavidades se expulsan los gases por medio de los venteos y se

transmite calor de nuestro molde hacia el material.

Después de un determinado tiempo y gracias a la temperatura obtenida el material se

solidifica por completo y se expulsan las piezas.

Mientras todo esto sucede el aire de nuestro entorno provoca que la temperatura del

molde disminuya, por lo que tendrá que entrar más voltaje para que las resistencias

vuelvan a elevar la temperatura de nuestro sistema.



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Analisis termodinamico Molde:

Las dimensiones del molde son:

Longitud 75cm

Ancho 39cm

Altura 45cm

El molde esta fabricado de acero H13 el cual tiene una conductividad térmica de k=15Btu/hr*ft*°F.

El molde recibe calor de las resistencias y lo transfiere al plástico (baquelita) por medio de

conducción térmica ya que el calor se transfiere de solido a solido.



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Resistencias de cartucho:

Las resistencias son de forma cilíndrica con un diámetro de 15.9mm, y una longitud de 45cm. Son

alimentadas por un voltaje de 240V, 1200W de potencia y 48ohms. El molde requiere de 12

resistencias.

Estas resistencias están fabricadas de arena silica con un forro metálico de acero inoxidable, la

arena silica tiene dos funciones; evitar que la resistencia toque el metal y propagar el calor hacia el

exterior.

Las resistencias propagaran calor hacia el molde por medio de la conducción térmica ya que es

transferencia de calor de un solido a otro solido.

Las resistencias están conectadas a un pirómetro al igual que un termopar localizado en el molde,

en el pirómetro se establece la temperatura del molde deseada, cuando el termopar registra una

temperatura por debajo de la deseada se manda voltaje a la resistencia para que esta caliente

nuevamente el molde y al alcanzar la temperatura deseada se deja de enviar voltaje.



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Plástico:

El plástico es llamado baquelita, el cual tiene una conductividad térmica de k=0.316Btu/hr*ft*°F.

El plástico recibe calor del molde, y este calor provoca que el plástico se vulcanice y se solidifique,

formando así las piezas deseadas.

Este plástico es la entrada clave a nuestro sistema, ya que este reacciona gracias al calor absorbido

lo que provoca que sus cadenas se entrecrucen (vulcanizado).

Temperaturas:

Molde: 350 °F

Material a la entrada: 185 °F

Pieza a la salida: 320 °F



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Conclusiones Con la ayuda de este proyecto, pudimos comprender más a fondo las propiedades

termodinámicas. Además de que nos dimos cuenta que estas propiedades realmente se pueden

aplicar en muchas cosas que vemos en la vida cotidiana.

Las propiedades termodinámicas son esenciales en un sin numero de casos y procesos

dentro de la industria, y tal vez nosotros no realizamos estos estudios pues ya solo sabemos que

hay que especificar temperaturas o que debemos realizar ajustes, pero pues ya para esto hubo

gente que estudio estos sistemas para que nosotros pudiéramos realizar nuestros procesos sin

complicaciones.

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