ciclo de refrigeracion


Introducción

La segunda ley de la termodinámica nos dice que:
“La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo.”

De la segunda ley se deriva que, en un proceso natural, el calor se transfiere siempre de un cuerpo con mayor temperatura a uno con menor temperatura y nunca al contrario. Si quisiéramos realizar lo contrario sería mediante un proceso artificial, con  laintervención de un trabajo.

No es posible que el calor fluya desde un cuerpo frío hacia un cuerpo más caliente, sin necesidad de producir ningún trabajo que genere este flujo. La energía no fluye espontáneamente desde un objeto a baja temperatura, hacia otro objeto a más alta temperatura. Esto se opone al perfecto refrigerador. Las declaraciones sobre los refrigeradores, se aplican a losacondicionadores de aire y a las bombas de calor, que encarnan los mismos principios. Esta es la "segunda forma", o la declaración de Clausius de la segunda ley.

La refrigeración por compresión es un método de refrigeración que consiste en forzar la circulación de un refrigerante en un circuito cerrado creando zonas de alta y baja presión con el propósito de que el fluido absorba calor en el evaporadory lo ceda en el condensador.



La entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural.

La entalpía es una magnitud termodinámica,simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.

Gasto Másico
El gasto másico o flujo másico, en física, es la magnitud que expresa la variación de la masa en el tiempo. Matemáticamente es el diferencial de la masa con respecto altiempo. Se trata de algo frecuente en sistemas termodinámicos, pues muchos de ellos —tuberías, toberas, turbinas,compresores, difusores...— actúan sobre un fluido que lo atraviesa. Su unidad es el kg/s.
Normalmente se supone flujo unidimensional, es decir, con unas densidades y secciones constantes e independientes de la posición lo que permite reducirlo a la siguiente fórmula:

donde:
= Gastomásico
= Densidad del fluido
= Velocidad del fluido
= Área del tubo corriente
o, integrando






Actividad 1
En el siguiente diagrama, identifique las partes básicas que componen un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. Señale también los flujos energéticos asociados.


Actividad 2
Dibuje una representación física de la bomba de calor PT que se le proporcionó, indicando las partesbásicas del ciclo de acuerdo con la actividad anterior. Identifique la sustancia activa (refrigerante) que emplea el equipo.




sustancia activa: R134A

Actividad 3
En la siguiente figura, que representa una gráfica de la presión (P) en función del volumen específico (v) para una sustancia, dibuje cómo se representarían los procesos asociados al ciclo de la actividad anterior. No olvide indicar loscuatro estados que se muestran en la figura de la actividad 1.

Actividad 4
Establezca las características estáticas de los medidores instalados en el dispositivo. Observe con detenimiento las dos escalas que presenta el instrumento y no olvide anotar las unidades correspondientes.

Medidor de carátula de la izquierda


Temperatura
Presión
Rango
-60°  -  42°    [°C]
-1  -  10  [Bar]Resolución
1°   [°C]
.2  [Bar]
Legibilidad
Excelente
Excelente

Medidor de carátula de la derecha


Temperatura
Presión
Rango
-60°  -  87°    [°C]
-1  -  30  [Bar]
Resolución
1°   [°C]
1  [Bar]
Legibilidad
Excelente
Excelente


Actividad 5
En cada recipiente del equipo proporcionado coloque 4 litros de agua. Mida la temperatura de cada cantidad de agua. Ésta será la temperatura inicial.

i) En el...