Ciclo De Refrigeracion Por Compresion

Ciclo de Refrigeración por Compresión de Vapor

1. ¿Qué es un ciclo termodinámico? Menciona 5 ejemplos

Se denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos termodinámicos tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regrese a su estado inicial; es decir, que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema sea nula.

Ciclo de Carnot Ciclo Otto Ciclo Brayton Ciclo Rankine Ciclo Stirling Ciclo Ericsson

2. ¿Qué es una máquina térmica? Dibuje un esquema

Una máquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.

Esquema del funcionamiento de una máquina de vapor

El aumento de presión provocado por el calentamiento del agua, que se transforma en vapor, mueve un pistón, el cual, a su vez, hace girar una rueda; el cilindro cuenta con una válvula de salida.Al quemar combustible se obtiene vapor de agua que recorre un circuito hasta llegar a un cilindro, en el que empuja un pistón que a su vez mueve una rueda. Cuando el pistón alcanza el extremo del cilindro, se abre la válvula de salida, y el pistón vuelve hacia la izquierda empujado por la rueda. Al final de este recorrido del cilindro se cierra la válvula de salida y se vuelve a abrir la válvula de entrada, con lo que el ciclo comienza de nuevo. El efecto final conseguido es el giro continuo de la rueda.

3. ¿Cuáles son los dispositivos que forman el ciclo de refrigeración por compresión de vapor?

La refrigeración por compresión se logra evaporando un gas refrigerante en estado líquido a través de un dispositivo de expansión dentro de un intercambiador de calor, denominado evaporador. Para evaporarse este requiere absorber calor latente de vaporización. Al evaporarse el líquido refrigerante cambia su estado a vapor. Durante el cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energía térmica del medio en contacto con el evaporador, bien sea este medio gaseoso o líquido. A esta cantidad de calor contenido en el ambiente se le denomina carga térmica. Luego de este intercambio energético, un compresor mecánico se encarga de aumentar la presión del vapor para poder condensarlo dentro de otro intercambiador de calor conocido como condensador y hacerlo líquido de nuevo. En este intercambiador se liberan del sistema frigorífico tanto el calor latente como el sensible, ambos componentes de la carga térmica. Ya que este aumento de presión además produce un aumento en su temperatura, para lograr el cambio de estado del fluido refrigerante -y producir el subenfriamiento del mismo- es necesario enfriarlo al interior del condensador; esto suele hacerse por medio de aire y/o agua conforme el tipo de condensador, definido muchas veces en función del refrigerante. De esta manera, el refrigerante en estado líquido, puede evaporarse nuevamente a través de la válvula de expansión y repetir el ciclo de refrigeración por compresión.

4. Dibuje un esquema de los diagramas termodinámicos que describen el ciclo de refrigeración

5. Investigue el punto de ebullición de los fluidos refrigerantes R-14, R-134a y amoniaco.

R-14: -128°C R-134a= -26.14°C amoniaco= -33°C *a una presión de 1 atm

6. ¿Qué es una bomba de calor?

Dispositivo que transfiere calor de un medio de baja temperatura a uno

de alta

7. ¿Qué son los refrigerantes? Escriba cinco ejemplos.

Un refrigerante es un producto químico líquido o gaseoso, fácilmente licuable, que es utilizado como medio transmisor de calor entre otros dos en una máquina térmica. Los principales usos son los refrigeradores y los acondicionadores de aire. El principio de funcionamiento de algunos sistemas de refrigeración se basa en un ciclo de refrigeración por compresión, que tiene algunas similitudes con el ciclo de Carnot y utiliza refrigerantes como fluido de trabajo.

8. Escriba la relación matemática para calcular el coeficiente de operación de un refrigerador (COP)

9. ¿Qué es un depósito térmico, una fuente y un sumidero de calor?

Un depósito térmico es una fuente de calor o un sumidero que permanece a temperatura constante sin importar las iteraciones de energía. Un sistema que proporciona calor es una fuente mientras que un sumidero es un sistema hacia el cual se rechaza calor. Una maquina térmica es aquella que provee de trabajo eficaz gracias la diferencia de temperaturas

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