ENFERMERA


INGENIERÍA AMBIENTAL
TRABAJO DE FISICO QUÍMICA

Nombres: Chillagana Maribel
Espín María José
Gavilanes Guillermo E.

Fecha de entrega: 21 de Júlio Del 2014
TEMA: Refrigeradores
OBJETIVOS:
Entender el funcionamiento de un refrigerador, mediante la segunda lasegunda ley de la Termodinámica.
Comparar los procesos que invierten la dirección del flujo de calor.
Conocer las aplicaciones de una maquina térmica, relacionando sus procesos con él con el cuidado ambiental.
MARCO TEÓRICO:
CONCEPTO
El calor pasa espontáneamente desde un cuerpo caliente hacia un frio, este proceso de transferencia de calor ocurre en la naturaleza sin requerir ningúndispositivo. Sin embargo, si se aplica trabajo, puede hacerse que el calor pase en dirección opuesta este proceso inverso no puede ocurrir por sí mismo. Los tres aparatos conocidos que invierten la dirección del calor son los dispositivos de aire acondicionado, bombas de calor y los refrigeradores que se estudiara a continuación.
Los refrigeradores son máquinas térmicas que siguen un proceso cíclico yque tiene por objeto extraer energía en forma de calor, |QF |, de una fuente fría, absorbiendo un trabajo, |W|, y cediendo un calor, (< |QC|) a una fuente caliente. Ver Fig. 1
El ciclo de refrigeración que se utiliza con más frecuencia es el ciclo de refrigeración de compresión de vapor, en el que interviene cuatro componentes principales: un compresor, un condensador, una válvula de expansión yun evaporador. Ver Fig. 2
El refrigerante entra al compresor como vapor y se comprime hasta la presión del condensador, posteriormente sale del compresor a una temperatura relativamente alta y se enfría y condensa a medida que fluye por los serpentines del condensador rechazando calor al medio circundante. Después entra al tubo capilar donde su presión y temperatura caen de forma drástica debidoal efecto de estrangulamiento. Luego, el refrigerante a temperatura baja entra al evaporador, donde se evapora absorbiendo calor del espacio refrigerado. El ciclo se completa cuando el refrigerante sale del evaporador y vuelve a entrar al compresor.
En un refrigerador doméstico, el comportamiento del congelador donde el refrigerante absorbe calor sirve como evaporador, mientras que el serpentínsituado comúnmente detrás del refrigerador, donde el calor se disipa hacia el aire de la cocina, sirve como condensador. Aquí es la magnitud del calor eliminado del espacio refrigerado a temperatura , es la magnitud del calor rechazado hacia el medio caliente a temperatura y , es la entrada de trabajo neto al refrigerador. Y , representan magnitudes, por lo tanto son cantidades positivas.COEFICIENTE DE DESEMPEÑO
La eficiencia de un refrigerando se expresa en términos del coeficiente de desempeño, el cual se denota . El objetivo de un refrigerador es eliminar calor del espacio refrigerado. Para lograr este objetivo, se requiere una entrada de trabajo de . Entonces, el COP de un refrigerador se puede expresar como:

El principio de conservación de la energía para undispositivo cíclico requiere que:

Entonces la relación del se convierte en:

El coeficiente de funcionamiento se da así en términos de temperaturas absolutas como:

En realidad, en caso de los refrigeradores comerciales los valores de están en el intervalo solo de 2 a 6, porque esos aparatos no trabajan bajo condiciones ideales.
REFRIGERADOR DE CARNOT
El ciclo de Carnot es totalmente reversible,permitiendo que los cuatro procesos que comprenden el ciclo puedan invertirse. El resultado es un ciclo que opera en dirección contraria a las manecillas del reloj, que se llama ciclo invertido de Carnot. Un refrigerador o bomba de calor que opera en este ciclo recibe el nombre de refrigerador o bomba de calor de Carnot.
El ciclo se recorre en sentido anti horario, ya que el trabajo es negativo...