Actividad. Termodinamica. Para encontrar el calor que será extraido de los alimentos

3. Para una nevera real, revise qué tipo de nevera es (convencional o no frots)y

determine el ciclo termodinámico que se está dando en su interior, calcule su

eficiencia del ciclo termodinámico, con base a las temperaturas, y determine su

consumo de energía.

Desarrollo

El sistema de ciclo inverso es aquel que absorbe calor de un cuerpo frío

(relativamente) para cederlo a otro más caliente, sin violar la segunda ley, pero

por virtud de un trabajo de entrada. Además de su bien conocido empleo en la

preservación de alimentos, en la producción de hielo y en los sistemas de aire

acondicionado que nos alivian del calor durante el verano, el ciclo inverso

frigorífico o de refrigeración tiene muchas otras aplicaciones industriales.

Se puede observar el ciclo a continuación.

En donde

1-2 Compresión isentropicas de un compresor.

2-3 Rechazo de calor a presión constante en un condensador.

3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansión.

4-1 Absorción de calor a presión constante en un evaporador

El refrigerante circula en una instalación frigorífica de compresión en un ciclo

cerrado con las siguientes cuatro estaciones:

ESCUELA CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

TERMODINAMICA

ACTIVIDAD. 10 TRABAJO COLABORATIVO NO. 2

Con fluidos de trabajo que, como el agua o el refrigerante, pueden aparecer

en diversas fases, el diagrama T-s presenta otro aspecto. En la parte izquierda

aparece un área con el fluido de trabajo líquido y subenfriado.

En el centro existe una mezcla de vapor y líquido, el vapor húmedo. A su

derecha aparece el fluido de trabajo en forma de vapor y sobrecalentado.

Ciclo real de Refrigeración por compresión de vapor.

Este ciclo es muy similar al ideal, pero con irreversibilidades debido a fricción

del fluido y la transferencia de calor hacia y desde los alrededores.

ESCUELA CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

TERMODINAMICA

ACTIVIDAD. 10 TRABAJO COLABORATIVO NO. 2

A continuación se trabajara con el sistema de una nevera convencional:

Descripción del ciclo

Este ciclo aprovecha la entalpia de transformación de las sustancias al

cambiar de fase líquida a fase de vapor.

En la figura podemos ver las partes que componen un refrigerador sencillo: el

evaporador, lo que corresponde al congelador o hielera en un refrigerador

doméstico; el condensador-enfriador, que es un serpentín con tubos con aletas

ubicado en la parte posterior; el compresor que es un aparato cilíndrico que se

ubica normalmente en la parte inferior de refrigerador y la válvula de expansión

que es un tubo capilar.

Análisis termodinámico de la nevera

Información acerca de la nevera:

Datos encontrados

Refrigerante=134ª

Capacidad neta total=150Lt

Datos tomados de tablas

ESCUELA CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

TERMODINAMICA

ACTIVIDAD. 10 TRABAJO COLABORATIVO NO. 2

Para encontrar el calor que será extraido de los alimentos que se guardaran se

utilizara la siguiente fórmula:

: (ṁ ∗ ∗ ) (1)

Para encontrar el calor extraído en los productos se utilizaran simultáneamente

las siguientes ecuaciones:

: (ṁ ∗ ) (2)

: (ṁ ∗ ∗ ) (3)

En la ecuación (3) el Cp será diferente de la ecuación (1) ya que este es para

cuando el producto está congelado, y el otro es para cuando esta antes de

congelar.

Se plantean las siguientes ecuaciones para el análisis del condensador y

evaporador:

:ṁ( 2 1) (4)

: - (5)

Con base en la siguiente ecuación se procede a calcular la eficiencia

...