Principios Fundamentales

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

Para comprender cualquier clase de equipo es necesario primero entender algunos principios fundamentales sobre el mismo. Para equipos de refrigeración, estos principios básicos son relativos al calor y se estudian a continuación.
CALOR: ¿QUE ES Y COMO SE MIDE?
El calor, es igual que la electricidad, es una forma de energía. Nos llega principalmente del sol y estapresente en todos los objetos sobre la tierra. El aire, una taza de café caliente, e incluso en un pedazo de hielo, contiene algo de calor.
BTU /CALORIA)
La unidad fundamental de calor es BTU (British Termal Unit o Caloría). Equivale a la cantidad de calor que es necesario añadir o tomar de una libra (1 kilo) de agua, para cambiar su temperatura 1º F (1º C) a mayor cantidad de calor mas BTU’s yviceversa.
TEMPERATURA
Aunque el contenido total de calor de un objeto depende del numero de BTU’s, este no determina la temperatura. La temperatura depende de la concentración de BTU’s (calorías) en un objeto. Si un objeto pequeño y ligero y uno grande y pesado tienen ambos 5000 BTU’s (125 calorías) de calor, el pequeño tendrá una temperatura mas alta debido a la concentración de BTU’s mastemperatura.
Escalas de temperatura: La temperatura de un objeto es mediada en escala Fahrenheit o Centígrada. Ambas se basan en el efecto de calor sobre el agua. En estas escalas, 32º F (0ºC) indican la temperatura en la cual el agua se congela; y 2121º F (100º C), la temperatura a la cual hierve.
FLUJO DE CALOR
El calor es como el agua, siempre busca su propio nivel. Cuando un objeto caliente y unofrio se ponen en contacto directa o indirectamente, el calor fluye del objeto calienta al frio. La forma en que se transmite el calor y los factores que la determinan se describen a continuación.
¿COMO FLUYE EL CALOR?
Conducción: Forma de transmisión de calor en la cual este se mueve pasando de una molécula a otra de la misma o diferente sustancia. El flujo de calor es a través de sólidos seefectúa por este método.
Convección: Es la forma de flujo de calor que se presenta en los fluidos donde las moléculas están libres para moverse. Cuando el calor fluye por este modo lo hace debido al movimiento de las moléculas.
Radiación: Es una forma de movimiento de calor que no depende de las moléculas. En este caso, el calor viaja de la misma forma que la luz proviene de una lámpara. El calordel sol viaja en esta forma.
FACTORES QUE AFECTAN EL FLUJO DE CALOR
Diferencia de temperatura: Un factor que afecta la velocidad del flujo de calor es la diferencia de temperatura. Si la diferencia de temperatura de un objeto frio y uno caliente es grande, los BTU’s (calorías) se moverán de la parte caliente a la fría rápidamente; pero si la diferencia es pequeña, los BTU’s se moverán maslentamente. Si no hay diferencia de temperatura no abra flujo de calor.
Superficie de contacto: Una segunda influencia en el flujo de calor es la superficie de contacto entre el objeto frio y el caliente. En general, a mayor superficie de contacto mayor flujo de calor. Esta es la razón por la cual se enfría mas rápidamente una bebida con hielo picado que una con cubos de hielo.
Tipo de material: Untercer determinante es el tipo de material a través del cual debe pasar el calor. Algunos materiales, llamados conductores, permiten el flujo de calor fácilmente. Y algunos otros, como los uretanos, lo dificultan. Los materiales que dificultan el flujo de calor son llamados malos conductores o aislantes.
¿COMO AFECTA EL CALOR LOS CAMBIOS DE ESTADO?
Evaporación y condensación: casi todas lassustancias pueden existir en la naturaleza en estado solido, líquido y gaseoso, y pueden cambiar de un estado a otro. Estos cambios de estado pueden provocarse por medio de enfriamiento o calentamiento. Añadiendo calor a una sustancia pasa de solida a liquida y de liquida a gas; y quitándole calor pasa de gas a liquida y de liquida a solida. En refrigeración nos interesa lo concerniente a dos cambios:...