By cañón electroquimico 1 gy Luiscm1245 cbenpanp 16, 2016 15 pagcs UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL TEMA: PROYECTO DE AULA DE QUIMICA. TÍTULO: PROCESO DE COMBUSTION MEDIANTE LA REALIZACION DE UN CAÑÓN ELECTROQUIMICO. to View nut*ge AUTORES: LUIS CARVAJAL. GÉNESIS MERO. ISAMAR MARQUEZ. ANTONELLA TORRES. CHARLIE HINOSTROZ DONCENTE: ING. ROSALVA VALDIVIESO. GUAYAQUIL – ECUADOR 2015-2016 PACE 1 oris OBJETIVOS OBJETIVO GENERA Demostrar la combustión del alcohol mediante vanos procesos químicos, para lanzar un proyectil. OBJETIVOS ESPECIFICOS Elaborar un cañón mediante objetos reciclados.
Realizar la combustión del alcohol. Expulsar un proyectil de materiales reutilizados gracias a la combustión del alcohol. JUSTIFICACIÓN El grupo de estudiantes de nivelación realiza dicho experimento con el objetivo de observar la reacción que provoca un combustible mediante la elaboración de un cañón a escala miniatura donde se realizara la reacción del combustible (mediante vapor de alcohol) con el fin de expulsar mediante la presión y la ignición del vapor de alcohol (perfume) un proyectil a varios metros de la ubicación del cañón. OF una reacción química de combustión, en las reacciones de ombustión obtenemos calor combinando un combustible (gasolina, butano, madera… ) con el oxígeno del aire. El calor generado al transformarse el combustible vaporiza los componentes originados y hace saltar sus electrones a niveles mas altos. Al desexcitarse emiten luz y calor, el tipo de luz que emiten depende de los componentes gaseosos excitados. (Vargas, n. d. Entonces las reacciones de combustión consisten en la transformación de un hidrocarburo (en este caso sustituido con un hidroxilo (-OH)), que se quema con el oxigeno del aire al agregarle suficiente energía. Los productos formados son dióxido e carbono y agua (ambos en fase gaseosa). Para el alcohol etílico, la reacción sería: CH3CH20H (I) + 302 (g) 2C02 (g) 3H20 (g) O tal vez para el metanol (alcohol de 1 solo carbono): CH30H (I) + 202 C) COZ + 2H20 (g) 1 . 1. 2.
Tipos de Combustión En una combustión es toda aquella reacción creada entre el material combustible y el comburente, activados por una cierta cantidad de energía creando y desprendiendo calor a la vez llamado como reacción exotérmica. Los materiales solidos siempre sufren destrucción de su estructura molecular en el momento de una combustlón, formando vapores que se oxidan urante el proceso. Al contrario de los materiales líquidos que cuando se encuentran en contacto con la cantidad de energía necesaria se evaporizan mezclándose con el comb o) para poder dar paso a la llama creando así el inici . DefinicionABC, s. f. ) 1 . 1. 2. 1. Combustión Incompleta La combustión se considera incompleta cuando parte del combustible no reacciona completamente porque el oxígeno no es suficiente. Cuando una sustancia orgánica reacciona con el oxígeno de manera incompleta formando además de dióxido de carbono (C02) y agua (H20) otros subproductos de la combustión los uales incluyen también carbón, hidrocarburos no quemados, como Carbono (C), Hidrógeno (H) y monóxido de carbono (CO).
En altas concentraciones los resultados de la combustión pueden ser letales, esta reacción puede ser balanceada. El término combustión incompleta por lo general se utiliza en relación con la quema de hidrocarburos. La combustión es el proceso de quema que se produce cuando el combustible, el oxígeno y el calor están presentes simultáneamente. El resultado de la combustión completa es la liberación de la energía, dióxido de carbono y vapor de agua. Si el hidrocarburo contiene azufre, el dióxido de azufre también estará presente.
Por otro lado, los resultados de la combustión incompleta en algunos de los átomos de carbono se combinan con un solo átomo de oxígeno para formar monóxido de carbono y otros subproductos potencialmente dañinos. (Profeso En Linea, 1. 1. 2. 2. Combustión Completa Toda combustión completa libera, como producto de la reacción, dióxido de carbono (C02)y agua en estado de vapor (H20); no importa cuál sea el combustible a quemar. Estas sustancias no son tóxicas, pero el dióxido de carbono es el ayor responsable del recalentamiento global.
Combustible + 02 — C02 + H20 + energía (luz y calor) El calor de la reacción se libera, por eso se dice que es una reacc 40F H20 + energía (luz y calor) El calor de la reacción se libera, por eso se dice que es una reacción exotérmica. Esa energía calórica hace evaporar el agua, o sea los productos de una combustión completa estén en estado gaseoso. La combustión completa presenta llama azul pálido, y es la que libérala mayor cantidad de calor comparada con la combustión incompleta del mismo combustible.
Entonces, para hacer rendir mejore combustible, hay que airear el lugar donde ocurre una combustión. Una ecuación que representa la combustión completa del metano (principal componente del gas natural) es: + 2 02 – C02+ 2 H20. 1 . 1. 3. Factores para una Combustión El Combustible: Es el material que va arde en este caso es el algodón. El comburente: Es el material que va hacer arder en este caso el alcohol La Temperatura de Inflamación: Es la temperatura más baja a la cual el material inicia la combustión 1. . 3. 1. Comburente Es aquella sustancia que logra la combustión, o en su defecto ontribuye mucho a la aceleración y oxida al combustible para que finalmente pueda ser reducido por completo. Por excelencia resulta que el oxigeno atmosfénco es aquel que lo encontramos normalmente en el aire que lo respiramos, en una concentración de volumen que llega aproximadamente al 21 % en donde todos los comburentes disponen de sus composiciones de oxígeno, ya sea en forma molecular o o. (DefinicionABC, s. f. s OF relacionada directamente con la energía interna o también llamada energ(a cinética, que es la energía que se encuentra asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en n sentido de traslación, rotacional o en forma de vibraciones. A medida que sea mayor la energía cinética en un sistema, se podrá observar que este se encuentra más caliente es decir se encuentra a mayor temperatura. Si la energía cinética se da en un sólido los movimientos resultaran ser las diferentes vibraciones de las particulas que se están dando dentro del sólido.
En el caso de un gas monoatómico se trata de los movimientos transnacionales de sus partículas. La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan ugar a unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor cero kelvin (0 K) al cero absoluto, y se gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius.
Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más extendida es la escala Celsius, llamada «centígrada»; y, en mucha menor medida, y prácticamente solo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit. También se usa a veces la escala Rankine (CR) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamaño de grado igual al de la Fahrenheit, y es usada únicamente en Estados Unidos, y solo en algunos campos de la ingeniería.
Sin embargo, debería utilizarse el Julio 6 OF Unidos, y solo en algunos campos de la ingeniería. Sin embargo, debería utilizarse el Julio puesto que la temperatura no es más que una medida de la energía cinética media de un sistema, de esta manera podríamos prescindir de la constante de Boltzmann. Profeso En Linea, s. f. ) 1. 1. 3. Etanol El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales depresión y temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78,4 0C.
Miscible en agua en cualquier proporción; a la concentración de 95 % en peso se forma una mezcla azeotrópica. Su fórmula química es CH3-CH2-OH (C2H60), principal producto de las bebidas alcohólicas como el vino (alrededor de un 13 h), la cerveza (5 %), los licores (hasta un 50 o los aguardientes (hasta un 70 %). Cabe destacar, que de acuerdo a la bebida alcohólica que lo posea, el etanol estará acompañado de diferentes sustancias químicas que le aportarán un color, un olor y un sabor característico.
El etanol no es un compuesto moderno, sino muy por el contrario, ya desde la misma antigüedad era empleado; se lo lograba a partir de la fermentación de una disolución combinada de azúcares y levadura que luego era sometida al proceso de destilación. Líneas arriba mencionába e los usos más difundidos del etanol, siendo el de pa laboración de bebidas como el acetato de etilo (disolvente de pinturas) y en áreas omo la farmacéutica y de cosmética, siendo la desinfección y la participación en la fabricación de ambientadores y perfumes, respectivamente, las más importantes.
Respecto de su uso en exceso es importante mencionar que el etanol puede afectar severamente el sistema nervioso central generando: estados de euforia, mareos, desinhibición, ilusiones, confusión, somnolencia, aminora los reflejos, la coordinación de los movimientos, pérdida temporal de la visión, aumento de la violencia y en los casos más graves puede transportar a un estado coma y luego, acto seguido a la muerte. Editerpa) 1. 1. 3. 1.
Propiedades Físicas Estado de agregación Líquido Apariencia incolora Densidad 810 kg/ff13; 0,810 g/cm3 Masa 46,07 u punto de fusión 158,9 K (-114,3 cc) Punto de ebullición 351,6 K (78,4 0C) Temperatura critica 514 K ( 0C) 1. 1. 3. 2. Propiedades químicas Acidez(pKa) 1 Solubilidad en agua: miscible 1. 1. 3. 3. Obtención La obtención del etanol por medio de la fermentación de azucares es la más utilizada actualmente y esta se hace principalmente para que el etanol sea utilizado como combustible, solo si está mezclado con una cantidad suficiente de gasolina.
Hoy en día se utilizan varios tipos de materias primas para la producción a gran escala de etanol de origen biológico (bioetanol), tales como las sustancias con alto contenido de sacarosa (dulces-caña de azúcar), almidón (maíz) y celulosa (madera-citricos) (Blogspo los principales usos y los más conocidos actualmente son los del etanol como combustible de los vehículos automotores y como ingrediente para las bebidas alcohólicas. Además se usa también en el sector farmacéutico como excipiente de algunos medicamentos y cosméticos (es el caso del alcohol antiséptico 700
GL y en la elaboración de ambientadores y perfumes). 1. 1. 3. 5 ventajas Al ser renovable y producido localmente, el etanol permite disminuir la dependencia del petróleo, lo que mejora la seguridad energética de los países. Esto es aún más importante para los países no productores de petróleo, dado que la mayoría de este se encuentra en zonas de alta Inestabilidad política, como el Medio Oriente, y que la tendencia de los precios es continúa aumentando o manteniéndose elevados.
El etanol, al ser un oxigenante de las gasolinas, mejora su octanaje de manera considerable, lo que ayuda a descontaminar uestras ciudades y a reducir los gases causantes del efecto invernadero. Al ser un aditivo oxigenante, el etanol también reemplaza a aditivos nocivos para la salud humana, como el plomo y el MTBE, los cuales han causado el incrementado del porcentaje de personas afectadas por cáncer (MTBE) y la disminución de capacidades mentales, especialmente en niños (plomo) El octanaje del etanol puro es de 113 y se quema mejor a altas compresiones que la gasolina, por lo que da más poder a los motores.
El etanol actúa como un anticongelante en los motores, mejorando el arranque del motor en frío y previniendo el congelamiento. Aumenta el valor de los productos agrícolas de los que procede, mejorando así los ingresos de los habitantes rurales y, por ende, agrícolas de los que procede, mejorando así los ingresos de los habitantes rurales y, por ende, elevando su nivel de Vida. 1. 1. 3. 6.
Desventajas El etanol se consume de un 25% a un 30% más rápidamente que la gasolina; para ser competitivo, por tanto, debe tener un menor precio por galón Cuando es producido a partir de caña de azúcar, en muchos lugares se continúa con la práctica de quemar la caña antes de la cosecha, lo que libera grandes cantidades de metano y óxido itroso, dos gases que agravan el calentamiento global.
Cuando el etanol es producido a partir de maíz, en su proceso de elaboración se está utilizando gas natural o carbón para producir vapor y en el proceso de cultivo se usan fertilizantes nitrogenados, herbicidas de origen fósil y maquinaria agrícola pesada. Esto podría solucionarse mediante el uso de sistemas de producción agrícola orgánicos o por lo menos ecológicos . También se puede utilizar el C02 proveniente de las destilerías para la producción de algas (que a su vez se pueden usar para producir biocombustibles).
Además, en caso de que haya anader(as cercanas, se puede usar el metano del estiércol para producir vapor (en esencia este equivale a usar biogás para producir biocombustible). 1. 1 Cañón Cañón es la denominación de cualquier pieza de artillería que usa pólvora u otro propelente basado en explosivos para disparar un proyectil. Los cañones varían en calibre, alcance, movilidad, cadencla de tiro, ángulo de disparo y potencia de fuego; los distintos tipos de cañón combinan y equilibran esos atributos en distintos grados, dependiendo del uso que se le pretende dar en el campo de batalla. a palabra cañón de
