Refrigeradores

Refrigeradores
Un refrigerador es una máquina de calor que funciona a la inversa. Esto es : Absorbe calor de un depósito a temperatura y libera calor a un depósito a mayor temperatura . Para lograr esto debe hacerse un trabajo W sobre el sistema. La experiencia muestra que esto es imposible hacerlo con W=0.
Se define la eficiencia de un refrigerador como:

donde es el calor extraído deldepósito frío y W es el trabajo hecho por el refrigerador.
Segunda Ley de la Termodinámica (enunciado de Clausius): Es imposible construir una máquina cíclica cuyo único efecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de energía por trabajo.
Se puede mostrar que estos enunciados de la Segunda Ley son equivalentes.
La máquina de CarnotUna máquina térmica cualquiera no puede superar la eficiencia de una máquina de Carnot funcionando entre dos depósitos de energía idénticos.
Para ver esto, considere dos máquinas térmicas que operan usando los mismos depósitos de energía. Una es una máquina de Carnot, con eficiencia , y la otra tiene eficiencia . La máquina más eficiente se usa para hacer funcionar la máquina de Carnot como unrefrigerador de Carnot. Para hacer esto se equipara la salida en trabajo de la máquina más eficiente con la entrada en trabajo del regrigerador. El efecto neto es transferir calor del depósito frío al caliente sin realizar trabajo. Esto viola la Segunda Ley (Clausius). Lo que distingue el ciclo de Carnot (que veremos inmediatamente) es que es reversible. Por lo tanto, el mismo argumento expuesto másarriba muestra que todos los ciclos reversibles igualan la eficiencia del ciclo de Carnot (nunca la superan).
El ciclo de Carnot
Considere un gas ideal.
1. Proceso es una expansión isotérmica a . Se absorbe energía y se realiza un trabajo .
2. Proceso es una expansión adiabática. La temperatura del gas disminuye a y realiza un trabajo .
3. Proceso es una compresión isotérmica a . Selibera energía hacia el depósito, y el trabajo realizado sobre el gas es .
4. Proceso es una compresión adiabática. La temperatura del gas aumenta a y el trabajo efectuado sobre el gas es .
El trabajo neto realizado por el gas en este proceso cíclico es el área encerrada en la figura.
Mostraremos que la eficiencia de una máquina de Carnot es:

En se tiene:

En se tiene:

Notar que los Qde una máquina térmica se consideran positivos.
Por lo tanto:

Para un proceso adiabático se tiene que:

Por lo tanto:

lo que implica:

luego:

Motores de Gasolina y Diesel

ENFRIADORES.
Definición.
El enfriador es un sistema que despeja el calor de un elemento (agua) y lotransfiere a otro (agua o aire ambiente).
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ipos.
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os tipos de enfriadores los podemosenunciar en algunos tipos,principalmente se dividen en enfriadores de agua y enfriadores de aire, enseguidase muestran cada uno de ellos:
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Enfriadores de agua:
Este tipo de enfriadores absorben el calor del aguade proceso y lo transfieren a una fuente de agua separada, como una torrerefrigerante, un río, una laguna, etc. Por lo general se utilizan paraaplicaciones de gran capacidad, en las que elcalor generado por equiposde refrigeración por aire genera problemas. También se los tiene enconsideración si ya se cuenta con una torre refrigerante, o en caso que elcliente requiera óptima eficiencia para el consumo de energía.
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os equiposde refrigeración por agua requieren tratamiento de agua de condensadopara eliminar acumulaciones minerales.
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os depósitos minerales debilitanlatransferencia del calor, y reducen así la eficiencia de la unidad.
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Enfriador evaporativo:
El enfriador evaporativo que se utilizaa nivel casero consiste en una caja que contiene un ventilador centrífugo que toma el aire que proviene de la atmósfera.
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acaja tiene en tres de sus paredes verticales filtros de fibra (quepude ser fibra de coco), los cuales son bañados por agua quese rocía...