ACTIVIDAD 1: ENSAYO-UNIDAD 1, GENERACIÓN DE FRIO

ACTIVIDAD 1: ENSAYO-UNIDAD 1, GENERACIÓN DE FRIO

CURSO: REFRIGERACIÓN APLICADA A LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS

ELABORADO POR: JUAN CARLOS ORTEGA PLATA

FORMADOR: VICTOR FONSECA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)

INGENIERIA DE ALIMENTOS

2016

INTRODUCCIÓN

El área de la refrigeración comprende una gama amplia de temas que involucran diferentes campos de la ciencia pero también de la vida cotidiana. Los fenómenos cíclicos de calentamiento y enfriamiento que fácilmente vemos en la naturaleza, en nuestras casas y en la industria obedecen a principios bajo los cuales no sólo funciona sino también se estudia la refrigeración.

Entonces resulta apenas comprensible que se estudien los conceptos de la física que permitirán aproximarse con más propiedad a una rama del conocimiento de tanta aplicabilidad y uso en el comercio y la industria.

En un sistema básico de refrigeración conformada por el compresor, condensador, válvula de expansión y evaporadora ocurren varios fenómenos físico – químicos; en una primera parte se dedicara a la comprensión de ellos; ya en la segunda parte entraremos al manejo de temperaturas aplicadas al proceso de congelación y refrigeración.

Las aplicaciones actualmente más utilizadas de la refrigeración son en la conservación los productos alimenticios mediante procesos de refrigeración en hogares, restaurantes y grandes cadenas de almacenes; por eso es muy importante tener en cuenta el diseño y los cálculos de estos equipos de almacenamiento.

Esta área de refrigeración permite al ingeniero de alimentos poner en práctica todo su potencial de conocimiento en materias específicas como la termodinámica, operaciones unitarias, transferencia de calor, maquinaria y equipos, control de calidad de los alimentos; así como las demás ciencias auxiliares de conocimiento durante toda su carrera profesional.  

1. EL FRIO NO ES SOLO TEMPERATURA, ES CIENCIA

Los fenómenos cíclicos de calentamiento y enfriamiento que fácilmente vemos en la naturaleza, en nuestras casas y en la industria obedecen a principios bajo los cuales no sólo funciona sino también se estudia la refrigeración.

Entonces resulta apenas comprensible que se estudien los conceptos de la física que permitirán aproximarse con más propiedad a una rama del conocimiento de tanta aplicabilidad y uso en el comercio y la industria.

Tenemos la energía que se define como la capacidad de efectuar un trabajo, se mide en kilovatios hora ( Kwh) o Julios ( Jul) Se manifiesta de diferentes formas como la energía calórica, en donde según la teoría molecular, el mayor o menor nivel de calor depende del mayor o menor nivel de vibración de las moléculas de la sustancia; A diferencia del frio que se entiende como una sensación del cuerpo que ha perdido su calor normal estrechamente relacionado con el proceso de la refrigeración en donde se reduce la temperatura de un cuerpo o espacio determinado para diferentes fines como el enfriamiento de bebidas y alimentos, la obtención de un mejor sabor,  retardar descomposición, conservar determinadas sustancias por largo tiempo sin deterioro o conseguir un ambiente placentero; para que este proceso se lleve a cabo necesita de un refrigerante que son sustancias químicas que le ayudan al sistema de refrigeración a absorber el calor de los cuerpos o espacios determinados transportándolo a un lugar.

El estado de la materia conocida se presenta en tres formas o estados; una fase sólida en donde la materia tiene forma y un peso definido, una fase liquida donde tiene peso y volumen, pero su forma depende del recipiente que la contiene. Y por último la fase gaseosa a veces es llamada “vapor”, no tiene dimensiones propias, depende de un recipiente para ello. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contienen, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.

Aunque estas diferencias específicas existen en las tres fases de la materia, con mucha frecuencia, al cambiar de condiciones de presión y temperatura, la misma sustancia puede existir en cualquiera de ellas. Por ejemplo el agua existe como sólido: hielo, como líquido: agua o como gas: vapor.

Se presentan diferentes cambios de estados entre los principales tenemos la solidificación que es el cambio de líquido a sólido, la licuefacción de solido a líquido, la vaporización de líquido a vapor, la condensación de vapor a líquido, la sublimación de solido a vapor sin pasar por líquido y la sublimación reversiva que comprende el cambio de vapor ha solido sin pasar por líquido.

Las unidades de temperatura que normalmente se trabaja es grados centígrados °C y grados Fahrenheit °F; hay que tener en cuenta el punto cero que es donde se cree que todo movimiento molecular cesa y se encuentra a -460°F y -273°C, el punto de ebullición del agua que es 100°C o 212°F, el punto de congelación del agua 0°C o 32°F.

Las propiedades a tener en cuenta son el calor específico necesario para cambiar la temperatura  de una libra de sustancia a 1 grado Fahrenheit en Btu, el calor específico de una sustancia cambia cuando cambia el estado de la misma. El calor sensible es aquel que se puede sentir o medir, el que provoca cambio de temperatura en una sustancia pero no cambia su fase. El calor latente el que cambia la fase de una sustancia, sin alterar su  temperatura.

El punto de fusión donde se lleva a cabo la solidificación de un líquido o la fusión de un sólido, también afecta la presión a la que se sujeta el sólido, al recibir calor la sustancia se licua. El punto de ebullición es donde la sustancia cambia de fase liquida a gaseosa (Hierve), básicamente, el sistema de refrigeración trabaja mediante el “control del punto de ebullición, el punto de ebullición cambia en el mismo sentido que la presión a la que está sujeta el fluido.

Hay que tener en cuenta en el proceso de refrigeración la temperatura de condensación que se da cuando un vapor pasa a fase líquida. Si se elimina energía térmica del vapor hasta el punto en que la temperatura trate de descender del punto de la temperatura de condensación del vapor, este se licuará o condensará. La temperatura de saturación el punto de ebullición y la temperatura de condensación a determinada presión son iguales. Esto quiere decir que el líquido ha alcanzado el punto en el que contiene toda energía térmica que es capaz, sin pasar al estado de vapor. A este estado se le llama “líquido saturado”, lo cual quiere decir que si se le agrega cualquier cantidad más de calor el líquido hervirá.

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