Laboratorio N 5



Termodinámica

Informe de laboratorio No5
“Balance de energía de una refrigeradora doméstica”

Apellidos y Nombres:
Fierro Arana, Anthony M.

Profesor:
Ing. Alejandro Barbachán Callirgos

2015 – I







ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN 3
2. RESUMEN DEL LABORATORIO 4
2.1. Resumen Ejecutivo 4
2.2. Análisis General del Laboratorio 4
3. Desarrollo y resultados 5
3.1. Cuestión 1 6
3.2. Cuestión 2:Análisis de irreversibilidades 8
3.3. Cuestión 3 2
4. CONCLUSIONES 4
5. RECOMENDACIONES 5
6. BIBLIOGRAFÍA 5


1. INTRODUCCIÓN

En este quinto laboratorio se trabajará el proceso de refrigeración, para lograr esto, lo que se hace es un proceso mediante el cual un dispositivo retira energía de un depósito de temperatura baja para llevarlo a un depósito de temperatura alta, sin embargo, de acuerdo con lasegunda ley de la termodinámica, esto es imposible de lograr a menos que se utilice trabajo.
Este ciclo aprovecha la entalpia de transformación de las sustancias al cambiar de fase líquida a fase de vapor. En el compresor se eleva la presión de la sustancia que se encuentra en su fase gaseosa y, por consiguiente, se eleva también su temperatura. Después de salir del compresor, la sustancia,todavía en su fase gaseosa, entra al condensador-enfriador, donde rechaza calor al medio ambiente, debido a una diferencia de temperatura que guarda con éste.
Debido a esta disminución de su energía, la sustancia baja su temperatura y después se condensa, cambiando de fase gaseosa a la fase líquida. En todo este proceso se considera que la presión permanece constante. Una vez que la sustancia en lafase líquida sale del condensador, entra a la válvula de expansión, produciéndole un estrangulamiento (en el que la entalpia a la entrada es igual a la de salida) que baja la presión de la sustancia y disminuye su temperatura a un valor menor que la temperatura ambiente, en un estado cercano al líquido saturado correspondiente a esta presión y temperatura.
La sustancia se ha empezado a evaporar enla válvula de expansión, pero se procura que la mayor parte de la evaporación se lleve a cabo en el evaporador donde la sustancia toma la energía necesaria para su evaporación del medio que se desea refrigerar o enfriar. Este proceso es a presión y temperatura constantes. Una vez que sustancia se ha evaporado totalmente, entra en el compresor para iniciar un nuevo ciclo al comprimir el gas yllevarlo a un estado de vapor sobrecalentado con un aumento en su presión y temperatura.
La refrigeración incluye los refrigeradores domésticos, la congelación de carnes, frutas y legumbres, enfriamiento de locales, fabricación de hielo, procesos industriales y plantas criogénicas, por mencionar sólo algunas.





2. RESUMEN DEL LABORATORIO
2.1. Resumen Ejecutivo
La refrigeración es un procesocuyo procedimiento consiste en disminuir o mantener el nivel de calor de un cuerpo o un espacio. Considerando que realmente el frío no existe, ya que el frío viene a ser la ausencia del calor y que debe hablarse de mayor o menor cantidad de nivel térmico, este nivel se mide valga la redundancia con la temperatura, para ello se utilizará el software EES para lograr una simulación del procesotermodinámico en el que se extrae el calor, reduciendo así su nivel térmico del objeto con el cual se trabajará, para luego ser trasladado a un lugar capaz de recepcionar esa energía térmica con la cantidad mínima de problemas.
Mediante se vaya avanzando con los cálculos se podrá describir el principio del ciclo del refrigerante, así como el funcionamiento del tubo capilar y de la válvula de expansióntermostática ante cambios de carga en el sistema, el comportamiento del sistema ante la falta de un refrigerante, el sistema en el caso de que se tenga en exceso de refrigerante.
2.2. Análisis General del Laboratorio
Uno de los principales objetivos de la ingeniería es la construcción de instalaciones que realicen conversiones de energía para conseguir un fin determinado: movimiento mecánico,...