1. ANALISIS TERMODINAMICO
DE EXPERIMENTO CON MAQUINA TERMICA
ANDREA MILENA LEON MESA
MARCIA LORENA CARRILO ESTUPIÑAN
GLENYORGLEY LOPEZ ARENAS
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SANGIL UNISANGIL
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS
INGENIERIA AMBIENTAL Y AGRICOLA
TERMODINAMICA
YOPAL., ENERO de 2013

2. ANALISIS TERMODINAMICO
DE EXPERIMENTO CON MAQUINA TERMICA
ANDREA MILENA LEON MESA
MARCIA LORENA CARRILO ESTUPIÑAN
GLENYORGLEY LOPEZ ARENAS
Docente:
ING. GERMAN TORRES
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SANGIL UNISANGIL
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS
INGENIERIA AMBIENTAL Y AGRICOLA
TERMODINAMICA
YOPAL., ENERO de 2013

3. Resumen
En el siguiente trabajo se realiza un análisis termodinámico de una maquina térmica, la
cual se llevo a experimento; el cual consistió en realizar el movimiento de una moto
(maquina térmica), desde un punto inicial a un punto final, generando un trabajo que es
el responsable de generar este movimiento por medio de las energías que se generan
por este; todo esto con el fin de verificar como aplican las leyes de la Termodinámica y
su veracidad. Esto se logro gracias a la toma de registros de cada dato que
conllevase, ejemplo: los pesos, la distancia, la altura entre otros.
Palabras claves: Energía, maquina, movimiento, termodinámica, trabajo.
Abstract
Which was to make the movement of a scooter (heat engine), from a starting point to an
end point, creating a work that is, in the following work a thermodynamic analysis of a
heat engine, which was carried experiment is performed responsible for generating this
movement through the energies generated by this, all this in order to verify and apply
the laws of thermodynamics and its accuracy. This was achieved by making records of
each data that it implied, eg weights, distance, height and others.
Keywords: Energy, machine, motion, thermodynamics, work.

4. Capítulo 1
Introducción
El análisis de experimento se baso en llevar a cabo el movimiento de una motocicleta
best 125 desde un punto de partida el cual fue la estación de servicio el triangulo hasta
el monumento de la virgen de manara, sitios ubicado en la ciudad de Casanare, con el
fin de poder registrar los datos correspondientes para luego analizarlos desde el punto
de vista Termodinámico. Este experimento fue ejecutado por las estudiantes Andrea
Milena León Mesa, Marcia Lorena Carrillo Estupiñan y Glenyor López Arenas quienes
realizaron el paso a paso.
Justificación
Esta experiencia fue realizada con el fin de lograr entender claramente las leyes de la
termodinámica, por medio de un experimento común, el cual lo vemos en la vida diaria
y el cual le podemos analizar la parte termodinámica de situaciones comunes.

5. Objetivos
Comprender de manera clara, dinámica y sencilla por medio de un experimento, como
afecta la termodinámica en situaciones comunes de la vida diaria.
Objetivo general

Registrar datos de experimento

Realizar paso a paso la metodología para el experimento.

6. Capítulo 2
Un sistema termodinámico se define como la parte del universo objeto de estudio. Un
sistema termodinámico puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina, la
mezcla de gasolina y aire en un motor térmico, la atmósfera terrestre, etc.
El sistema termodinámico puede estar separado del resto del universo por paredes
reales o imaginarias. En este último caso, el sistema objeto de estudio sería, por
ejemplo, una parte de un sistema más grande. Las paredes que separan un sistema de
sus alrededores pueden ser o permitir el flujo de calor.
Los sistemas termodinámicos pueden ser aislados, cerrados o abiertos.
Sistema aislado: es aquél que no intercambia ni materia ni energía con los alrededores.
Sistema cerrado: es aquél que intercambia energía (calor y trabajo) pero no materia
con los alrededores (su masa permanece constante).
Sistema abierto: es aquél que intercambia energía y materia con los alrededores.

7. Teresa Martín Blas
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo1p/sistema.
html
Sepúlveda, S. (2011). Al estudio del calor y su transformación en energía mecánica se
le llama termodinámica. La palabra es derivada de palabras griegas que significan
"movimiento del calor". La base de la termodinámica es la conservación de la energía
ya que esta fluye espontáneamente desde lo más caliente a lo frío y no a la inversa. La
termodinámica proporciona las leyes y principios que sirven para la construcción de
máquinas térmicas como lo son las turbinas de vapor, los refrigeradores y hasta la
calefacción. Recuperado de https://sites.google.com/site/timesolar/termodinamica.
Blass,
M. (2009). Una máquina térmica es un dispositivo cuyo objetivo es
convertir calor en trabajo. Para ello utiliza de una sustancia de trabajo (vapor de agua,
aire, gasolina) que realiza una serie de transformaciones termodinámicas de forma
cíclica, para que la máquina pueda funcionar de forma continua. A través de dichas
transformaciones la sustancia absorbe calor (normalmente, de un foco térmico) que

8. transforma en trabajo.
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo2p/maquinas.html
Riaño, J. (2011). La Energía térmica se debe al movimiento de las partículas que
constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica
que otro que esté a mayor temperatura. La transferencia de energía térmica de un
cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor.
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/termica.htm

9. Capítulo 3
Descripción del Experimento
El experimento consistió básicamente en someter una maquina térmica en este caso
una moto a realizar un trabajo. El primer pasó se llevo a cabo fue pesar la moto en tres
oportunidades diferentes para obtener un peso promedio, luego se ubico el vehículo en
la bomba de gasolina Terpel “el triángulo” ubicada en la calle decima con trasversal
dieciocho lugar en el cual se le suministro la gasolina cerciorándonos que el tanque
quedara lleno por completo. Adicional a esto llenamos dos botellas litro y cuarto una
con mil pesos y otra con dos mil pesos de gasolina con el fin de tener un dato más
exacto de cuanta gasolina gasto la moto al final del recorrido.
En este punto se inicia el experimento el cual consiste en llevar la moto con un
pasajero abordo con un peso de 53 Kg desde un punto A un punto B.
El punto A que se toma es la bomba de servicio y el punto B es el monumento la virgen
de manare. El proceso a seguir fue tomar los datos necesarios en nuestro punto A y
realizar la partida, luego se toman los otros datos al monumento de llegada al punto B.
Al terminal el recorrido se registraron los datos tomados al iniciar y al finalizar el
experimento, estos datos fueron: Kilometraje, gasolina gastada, alturas del punto A y
punto B, peso del ocupante entre otros y se procede a analizar.

10. Capítulo 4
Análisis de Datos y Hallazgos
Tabla 1
Tabla de Registro de Datos
DATOS GENERALES DE LA MOTO
DATOS GENERALES DE LOS
PUNTOS
Moto modelo best 125
Cilindraje 124 cc
Placas: jow37c
Color: negro
Kilometraje:20748
Tipo: 4 tiempos
Punto A: bomba de gasolina“ el triangulo”
Altura : 350 msnm
Punto B: monumento virgen de manare
Altura: 569 msnm

11. DATOS INICIALES
DATOS FINALES
Peso de la moto: 96 Kg
Kilometraje: 20,751 Km
Peso del ocupante: 54 Kg
Tiempo gastado de A - B:12
minutos
Altura inicial en el punto de partida:
Velocidad:20 – 40 km/h
350msnm
Gasolina suministrada inicial:
Distancia recorrida 2.5 Km
4,5 Lt → 4,2Kg
Gasolina adicional 100 → 0,48317 Lt
Gasolina gastada: o,48317 Lt
Gasolina adicional 2000 → 0,9677 Lt
REGISTRO -PESO
Peso de la moto Kg
96
Peso del ocupante Kg
PESO TOTAL DEL SISTEMA
54
150

12. REGISTRO - ALTURA
Altura inicial en el punto de partida msnm
350
Altura final en el punto de llegada: msnm
569
ALTURA ENTRE LOS DOS PUNTOS
219
REGISTRO - COMBUSTIBLE
Gasolina suministrada inicial:
kg
4,2
Gasolina adicionada en el punto final Kg
0,48317 L
GASOLINA CONSUMIDA KG
0,48317 L
REGISTRO - KILOMETRAJE
Kilometraje inicial Km
20748,5
Kilometraje Final Km
20751

13. DISTANCIA RECORRIDA Km
2,5
PERDIDA DE ENERGIA EN FORMA DE CALOR
𝑄 = 0,48317 𝐿 ∗
32𝑀𝐽
𝑄 = 15,4614 𝑀𝐽 ∗
𝐿
= 15,46144 𝑀𝐽
1000𝐾𝐽
1𝑀𝐽
= 15461.44 𝐾𝐽
𝑃𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 = 𝑄 − 𝑈𝑔
𝑃𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 = 15461.44 𝐾𝐽 − 321.93 𝐾𝐽
𝑃𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 = 15139.51 𝑘𝐽
ENERGIA POTENCIAL
𝑈𝑔 = 𝑚𝑔(ℎ2 − ℎ1)
𝑢𝑔 = 150 𝑘𝑔 ∗ 9,8
𝑚
𝑠2
𝑢𝑔 = 321930 𝑁𝑚 ∗
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
∗ ( 569 − 350 𝑚) = 321930 𝑁𝑚
1𝑘𝐽
= 321.93 𝐾𝐽
1000𝑁𝑚
𝑊
∗ 100
𝑄
321.93 𝐾𝐽
∗ 100
15461.44 𝐾𝐽
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 2,08%

14. Capítulo 5
Análisis Termodinámico
Desde el punto de vista termodinámico el experimento realizado se puede definir de
forma general como un sistema al cual por medio de una entrada de energía, genera
un trabajo y esto produce energía potencial.
De acuerdo a esto podemos analizar que este procedimiento comienza al momento de
suministrar un tipo de energía (GASOLINA) en este punto la energía se encuentra en
estado de reposo, pero en el momento en que la maquina (MOTO) es encendida
comienza el proceso de combustión (Reacción química de oxidación) en el cual se ve
afectada la gasolina y el aire, esto ocurre en la parte sistemática de la maquina, en este
momento se puede apreciar energía calorífica la cual es emitida por el motor y es
también la responsable de producir energía mecánica y esta energía se encarga de
generar trabajo ( Movimiento del pistón ) en el cual es necesario para que la
motocicleta realice un movimiento por lo que podemos corroborar que genera energía
potencial.
En consecuencia, al realizarse las transformaciones de energía durante este proceso,
existen energías que se disipan en forma de calor y las podemos apreciar en formas
distinta como los gases de escape, los rozamientos del aire, del rodamiento y en los
frenos entre muchos otros, estas energías las conocemos como energías calóricas.

15. Planck, K. “No es posible ninguna transformación cíclica que transforme íntegramente
el calor absorbido en trabajo”
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo2p/maquinas.html
Según lo descrito por Kelvin-Planck, podemos comprobar en el experimento que se
basar por ser cíclico, que la transformación de energía no es completamente utilizada
para realizar el trabajo si no que es disipado en energías calóricas.

16. Referencias
Elba M. Sepúlved, S. (2011). Texto física moderna. Recuperado de
https://sites.google.com/site/timesolar/termodinamica.
Blass,
M. (2009). Principios termodinámicos. Recuperado de
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo2p/maquinas.html
Riaño, J. (2011). Materiales didácticos. Recuperado de
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/termica.htm