Reconocimiento y uso del mechero

Llamas. Temperatura. Robert Bunsen. Diseños. Gas. Combustión

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  • País: Colombia Colombia
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RECONOCIMIENTO Y USO DEL MECHERO

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA

FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA INDUSTRIAL

RIOHACHA

2010-10-01

RECONOCIMIENTO Y USO DEL MECHERO

INTRODUCCION

Las diversas clases de llamas proporcionadas por los diferentes tipos de mecheros nos permiten realizar varias experiencias en el laboratorio a distintas temperaturas.

Un mechero o quemador Bunsen es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.

Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y provee una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas.

El mechero Bunsen es una de las fuentes de calor más sencillas del laboratorio y es utilizado para obtener temperaturas no muy elevadas. Consta de una entrada de gas sin regulador, una entrada de aire y un tubo de combustión. El tubo de combustión está atornillado a una base por donde entra el gas combustible a través de un tubo de goma, con una llave de paso. Presenta dos orificios ajustables para regular la entrada de aire.

OBJETIVOS

1. identificar las diferentes partes del mechero

2. adquirir destreza y habilidad en el manejo del mechero

3. reconocer y usar las diferentes zonas de la llama.

¿Diga los nombres de dos mecheros diferentes al de bunsen e indique las diferencias con este?

RTA\ Tirrill, donde tanto el aporte de gas como el de aire pueden ajustarse con el fin de obtener una combustión óptima y una temperatura de la llama de más de 900 ºC.

El Mechero Mecker: tiene un diseño básico similar al Mechero Bunsen, diferenciándose de éste en que tiene una malla montada en su parte superior. Esta permite una llama generada por un número de llamas tipo Bunsen igual al número de orificios presente en la placa usada. Este artificio permite una calefacción más uniforme y un trabajo a mayores temperaturas, con este mechero se obtiene temperaturas superiores a los 1000 oC.

¿Dibuje el mechero utilizado y anote sus partes?

RTA\

3: ¿Cuál es la composición del gas natural?¿ cual es la del gas propano.

RTA\ GAS NATURAL
Es un energético natural de origen fósil, que se encuentra normalmente en el subsuelo continental o marino. Se formó hace millones de años cuando una serie de organismos descompuestos como animales y plantas, quedaron sepultados bajo lodo y arena, en lo más profundo de antiguos lagos y océanos. En la medida que se acumulaba lodo, arena y sedimento, se fueron formando capas de roca a gran profundidad. La presión causada por el peso sobre éstas capas más el calor de la tierra, transformaron lentamente el material orgánico en petróleo crudo y en gas natural. El gas natural se acumula en bolsas entre la porosidad de las rocas subterráneas. Pero en ocasiones, el gas natural se queda atrapado debajo de la tierra por rocas sólidas que evitan que el gas fluya, formándose lo que se conoce como un yacimiento.


El gas natural se puede encontrar en forma "asociado", cuando en el yacimiento aparece acompañado de petróleo, o gas natural "no asociado" cuando está acompañado únicamente por pequeñas cantidades de otros hidrocarburos o gases.
La composición del gas natural incluye diversos hidrocarburos gaseosos, con predominio del metano, por sobre el 90%, y en proporciones menores etano, propano, butano, pentano y pequeñas proporciones de gases inertes como dióxido de carbono y nitrógeno.

GAS PROPANO: El propano es un gas incoloro e inoloro. Es una mezcla de hidrocarburos livianos compuesta principalmente por propano, propileno, butilenos y butanos, en proporciones variables y que en condiciones normales es un gas, pero al comprimirla pasa a estado liquido, puede obtener en una planta de procesamiento de gas natural o en una refinería, en las unidades de ruptura catalítico.

Fórmula Química: C3 H8

4: escriba las ecuaciones de las reacciones de combustión que se suceden en el mechero, en abundancia o ausencia de oxigeno.

RTA\ CH4 (g) + 2O2(g) ------>CO2(g) + 2H2O(l)

CH4 + 2 O2 --------------- CO2 + 2 H2O

Incompleta:
C6H14 + 4 O2 --------------- CO + 5 C + 7 H2O
Las ecuaciones de combustión incompleta no son estequiometricas, o sea, se pueden balancear de distintas formas y todas son correctas.

5: ¿Qué es combustión? ¿Que es llama hueca? ¿Que es llama masiva?

RTA\

La combustión es una reacción química en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de calor y luz.

En toda combustión existe un elemento que arde y se denomina (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.

Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. En una reacción completa todos los elementos tienen el mayor estado de oxidación. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2) y el agua, el dióxido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la temperatura de reacción.

En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando como resultado compuestos como el monóxido de carbono (CO). Además, pueden generarse cenizas.

El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.

Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, que se define como, en °C y a 1 atm, temperatura a la que los vapores de un combustible arden espontáneamente.

6. ¿Cuántos y cuales elementos intervienen para que se produzca una combustión?

RTA\ 3 elementos intervienen

Los elementos que intervienen son el gas combustible y un gas comburente + calor.

7. ¿como reconocemos en un mechero si la combustión es completa o incompleta?

RTA\

si la combustión es completa, la llama presenta un color azul tenue, y si la combustión es incompleta la llama es de color amarillo humante.

8: ¿a que se llama calor latente de una sustancia?¿cual es el calor sensible?

RTA\ El calor latente es la cantidad de energía que hay que entregarle a una determinada masa de sustancia para que esta cambie de estado (sólido, líquido o vapor).

En el caso del paso de sólido a líquido, se denomina “calor de fusión”, y en el caso del paso de líquido a gaseoso, se denomina “calor de vaporización”.

Se llama calor “latente” por que resulta un calor “escondido” (esto por que en latín, latente significa: escondido), y esto es por que mientras se da el cambio de estado, no se nota ningún cambio de temperatura, por ejemplo: El hielo va subiendo su temperatura hasta que llega a 0°C, desde ese momento, se mantiene a esa temperatura hasta que el último trozo de hielo se derrite, esto por que todo el calor que se entrega es absorbido en la fusión del hielo; una vez que se ha fundido todo el hielo, el agua comienza nuevamente a calentarse hasta los 100°C (a nivel del mar), cuando el agua comienza a evaporarse sin cambiar esa temperatura. Se llama así porque, al no notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de estado (a pesar de añadir calor), éste se quedaba escondido.

Calor sensible: es aquel que recibe un cuerpo y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.

El nombre proviene de la oposición a calor latente, que se refiere al calor "escondido", es decir que se suministra pero no "se nota" el efecto de aumento de temperatura, ya que por lo general la sustancia a la que se le aplica aumentará su temperatura en apenas un grado centígrado, como un cambio de fase de hielo a agua líquida y de ésta a vapor. El calor sensible sí se nota, puesto que aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como "más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como "más fría".

9. dibuje la llama del mechero, señale la zona de oxidación y reducción con sus temperaturas.

RTA\

10: ¿Qué es termoquímica?

RTA\ La Termoquímica es la parte de la química que trata la relación entre el calor con las reacciones químicas, pero generalmente la termoquímica es la aplicación de la termodinámica a la química. También la termoquímica es un sinónimo de termodinámica química.

La termodinámica - termo, que significa "calor “dinámico, que significa "fuerza") es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.[3] Los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la emanación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.

El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se introduce una magnitud llamada entropía,[4] que mide el orden y el estado dinámico de los sistemas y tiene una conexión muy fuerte con la teoría de información. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.

Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, la física, la ingeniería química, etc.

11: ¿Qué es entalpia?

RTA\ es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica (es decir, a presión constante) en un sistema termodinámico (teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede ser entendido como un sistema termodinámico), transformación en el curso de la cual se puede recibir o aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión.

Definición de entalpia de Combustión: Es la energía presente durante una reacción exotérica entre sustancias combustibles y el oxigeno en presencia de una fuente de calor

PROCEDIMIENTOS

1. tomamos el mechero que esta sobre la mesa de trabajo, lo examínanos detalladamente sin desarmarlo. Observamos todas sus partes y anotamos el uso y funcionamiento de cada una de ellas. Dibujamos el mechero y colocamos el nombre de cada unas de las partes.

2. desarmamos el mechero con cuidado, dibujamos cada parte y anotamos el nombre.

3. armamos nuevamente el mechero, cerciorándonos que cada parte encaje perfectamente en su sitio para evitar accidentes.

4. nos aseguramos de que las llaves de abasto del gas estén completamente cerrados

CONCLUSION:

Conocer y utilizar el mechero, nos facilita y fortalece los distintos experimentos realizados en el laboratorio de química. Reconociendo todas sus partes e identificando cuando hay combustión completa o incompleta, para así obtener los resultados deseados en la realización de las prácticas y comprobación de teorías.