EL
BARCO
A VAPOR
INFORME DEL EXPERIMENTO DE FISICA I.- Datos Informativos: Nombre del Grupo: FIMA Integrantes: •
Juliana Ruiz
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Valeria Tito
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Valeria Guzmán
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Sofía Pita
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Lady Chicaiza
Nombre del experimento: Barco a Vapor II.- Objetivos: Objetivo General: ♣ Dar a conocer los diferentes tipos de energía y sus usos en la vida y la
importancia que ha tenido en la historia. Objetivos Específicos: ♣ Aprender el concepto de la máquina de vapor. ♣ Aprender la energía de propulsión y la ley de acción y reacción. ♣ Reconocer la energía de vapor.
III.- Marco Teórico: La máquina de vapor y la Energía Calórica.- La utilización de la energía en las aplicaciones industriales es uno de los aspectos que debe dominar el profesional relacionado con el desarrollo de dispositivos o máquinas, que van a ser empleados en los procedimientos de una empresa. La energía puede estar en la naturaleza presente de muchas formas: eólica, hidráulica, eléctrica, térmica etc.
Como una buena introducción al tema de la energía, sería estudiar el motor para convertir la energía calórica, de la llama de una vela, en energía de presión de vapor de agua que pueda ser empleada para el movimiento de un pequeño bote. Desde tiempos de los antiguos griegos, se ha estudiado el uso del vapor como medio de propulsión para distintos medios de transporte. A lo largo de la historia, se han construido máquinas de vapor que han propulsado coches, trenes, o barcos, demostrando que tan solo el agua y el calor podían ser suficientes para propulsar un vehículo. En nuestro caso, hemos aprovechado el principio de acción-reacción para mover nuestro barco. El agua presente en el interior de nuestra caldera metálica, al calentarse por la transmisión de calor del mechero a la caldera en la cual el agua, pasa a estado gaseoso (vapor) y aumenta la presión en el interior de la caldera. Este vapor a presión encuentra una vía de escape en la obertura que hemos realizado, produciendo un empuje sobre el tubo de escape, que al estar montado en nuestra plataforma, hace que esta se mueva. A partir de elementos caseros se pretende elaborar un modlo de bote que pueda ser propulsado a vapor gracias a una llama, la cual calentara un tubo o lata con agua (caldera), haciendo que esta se evapore y salga por medio de un orificio. La naturaleza del proyecto es la demostración de que es posible que una embarcación se traslade de un lugar a otro por medio de vapor de agua, sin necesidad de utilizar combustibles fósiles. En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna en el transporte. IV.- Materiales: •
Base de plástico
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Alambre
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Lata de gaseosa
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Corcho
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Clavo
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Velas
V.-Procedimiento: 1. Con un clavo delgado, hicimos un agujero en el corcho que lo atraviese por
2. 3. 4. 5.
6.
completo. Luego tapa con el corcho el extremo abierto de la lata. El corcho quedo muy ajustado, y un poco sobresaliente. Amarramos los trozos de alambre alrededor de cada extremo de la lata. Ubicamos una vela en cada extremo del bote, a unos 4 cm del borde. Utiliza la cinta adhesiva o el pegamento para fijarlas en la superficie de la madera. Montamos la lata sobre la superficie de plĂĄstico, de modo que los alambres se mantuvieron exactamente sobre las velas. Sacamos el corcho y llenamos la lata hasta 3/4 de su capacidad con el agua caliente. Ponemos nuevamente el corcho, y nos aseguramos de que el agua salga por el agujero. Llenamos una tina, o un recipiente grande, con agua. Y encendimos las velas. VI.GrĂĄficos:
Vista Lateral Vista Frontal
VII.- Observaciones: Este experimento nos muestra dos cosas: La primera es el principio que hace volar a los cohetes hacia el espacio: una ley de la física que plantea que para cada fuerza de acción existe una fuerza equivalente y opuesta de reacción. El vapor escapando en una dirección fuera del tubo es una fuerza de acción en un sentido. La reacción es que el vapor, al salir hacia atrás, empujará el bote hacia adelante. Un cohete funciona de la misma manera. Fuego y gases muy calientes salen del motor al final del cohete, y empujan a la nave en la dirección opuesta. La segunda es que la energía calórica que se produce de las velas encendidas se
transmite al agua, transformándola en gas. Este es el mismo vapor que se utiliza en muchos tipos de centrales de generación eléctrica, para mover turbinas. El calor de la vela hace que el agua al interior del tubo hierva y se transforme en vapor. Cuando el vapor escapa por el agujero del corcho, empuja el bote hacia adelante por el agua. VIII.- Conclusiones: 1.- La fuerza que ejerce el vapor y la energía calorífica hacen que tengamos facilidades y desarrollo en el mundo como es el barco a vapor y las locomotoras. 2.- Entendemos por este artefacto, que es un motor de combustión externa, capaz de transformar energía de una cierta cantidad de vapor de agua, realizando un trabajo cinético o mecánico. 3.- La energía calórica, es el tipo de energía que se libera en forma de calor. Al estar en tránsito constante, el calor puede pasar de un cuerpo a otro cuando ambos tienen distinto nivel calórico o ser transmitido al medio ambiente. VIIII.- Bibliografía: • • •
http://definicion.de/energia-calorica/#ixzz2g33O7Kbr http://graficas.explora.cl/otros/energia/experimentos/botevapor.html http://www.salonhogar.net/transportes/acuatico/vapor.html