Refrigerante principios de termodinamica
Páginas: 7 (1522 palabras)
Publicado: 4 de abril de 2013
Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Práctica número 7
Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor
Objetivos
a) Identificar las partes que componen el ciclo básico de refrigeración por
compresión de un vapor.
b) Identificar y cuantificar los flujos energéticos en los procesos que forman el ciclo
mencionado en el punto anterior.
c) Determinar el coeficientede operación de una bomba de calor funcionando como
refrigerador.
d) Comprender, a partir del análisis de un ciclo de refrigeración, algunas limitantes
físicas que establece la segunda ley de la termodinámica.
e) Analizar el funcionamiento de un ciclo termodinámico con un proceso
irreversible, y representarlo en el diagrama (v,P) con ayuda de la curva conocida
como campana de saturación.Conceptos antecedentes necesarios
•
•
•
•
•
Depósito térmico.
Máquina térmica y bomba de calor.
Eficiencia y coeficiente de operación.
Procesos reversibles e irreversibles.
Enunciados clásicos de la segunda ley de la termodinámica.
Equipo y materiales necesarios
2
1
8
1
1
termómetros de inmersión
bomba de calor PT (refrigerador)
[l] de agua
cronómetro
agitador deplástico
Actividad 1
En el siguiente diagrama, identifique con sus nombres, las partes básicas que
componen un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. Señale también los
flujos energéticos asociados tanto en forma de calor como en forma de trabajo para
cada proceso. Observe que cada proceso se realiza en un dispositivo en el cual el
refrigerante tiene una entrada y una salida al menos.Gámez L. Rigel, Jaramillo M. Gabriel A., López T. Edgar R.
32
Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Figura 1. Diagrama del ciclo de refrigeración por la compresión de un
vapor.
Actividad 2
Dibuje una representación física de la bomba de calor PT que se le proporcionó,
indicando las partes básicas del ciclo de acuerdo con la actividad anterior.
Identifique lasustancia activa (refrigerante) que emplea el equipo.
sustancia activa: R134a
Gámez L. Rigel, Jaramillo M. Gabriel A., López T. Edgar R.
33
Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Actividad 3
En la siguiente figura, que representa una gráfica de la presión absoluta (P) en
función del volumen específico (v) para una sustancia, dibuje cómo se
representarían losprocesos asociados al ciclo de la actividad anterior. No olvide
indicar los cuatro estados clave, el último de cada proceso, (del 1 al 4) que se
muestran en la figura de la actividad 1.
Figura 2. Curva de saturación para la sustancia de trabajo.
Actividad 4
Establezca las características estáticas de los instrumentos de medición instalados
en la bomba de calor PT. Observe con detenimiento lasdos escalas que presenta el
instrumento y no olvide anotar las unidades correspondientes.
¿De qué instrumento se trata?
Gámez L. Rigel, Jaramillo M. Gabriel A., López T. Edgar R.
34
Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Medidor de carátula de la izquierda (color azul)
Rango
-60[° – 40[°
C]
C]
-1[bar] – 10[bar]
Resolución
1[°
C]
0.2[bar]Legibilidad
No es buena
Buena
Medidor de carátula de la derecha (color rojo)
Rango
-60[° – 90[°
C]
C]
-1[bar] – 30 [bar]
Resolución
1[°
C]
1[bar]
Legibilidad
No es buena
No es buena
Actividad 5
En cada recipiente de la unidad proporcionada coloque 4 litros de agua. Mida la
temperatura de cada cantidad, ésta será su temperatura inicial.
i) En el evapor ador:ii) En el condensador:
Tinicial =
Tinicial =
28
14[°C] =
[°C] =
301.15 [K]
287.15 [K]
Actividad 6
Ponga a funcionar la unidad durante 10 minutos. Mida las temperaturas finales del
agua en los dos recipientes de plástico, no olvide homogeneizar las propiedades del
agua con el agitador antes de tomar las lecturas. Por otra parte, mida las presiones
(alta y baja) del...
Práctica número 7
Ciclo de refrigeración por la compresión de un vapor
Objetivos
a) Identificar las partes que componen el ciclo básico de refrigeración por
compresión de un vapor.
b) Identificar y cuantificar los flujos energéticos en los procesos que forman el ciclo
mencionado en el punto anterior.
c) Determinar el coeficientede operación de una bomba de calor funcionando como
refrigerador.
d) Comprender, a partir del análisis de un ciclo de refrigeración, algunas limitantes
físicas que establece la segunda ley de la termodinámica.
e) Analizar el funcionamiento de un ciclo termodinámico con un proceso
irreversible, y representarlo en el diagrama (v,P) con ayuda de la curva conocida
como campana de saturación.Conceptos antecedentes necesarios
•
•
•
•
•
Depósito térmico.
Máquina térmica y bomba de calor.
Eficiencia y coeficiente de operación.
Procesos reversibles e irreversibles.
Enunciados clásicos de la segunda ley de la termodinámica.
Equipo y materiales necesarios
2
1
8
1
1
termómetros de inmersión
bomba de calor PT (refrigerador)
[l] de agua
cronómetro
agitador deplástico
Actividad 1
En el siguiente diagrama, identifique con sus nombres, las partes básicas que
componen un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. Señale también los
flujos energéticos asociados tanto en forma de calor como en forma de trabajo para
cada proceso. Observe que cada proceso se realiza en un dispositivo en el cual el
refrigerante tiene una entrada y una salida al menos.Gámez L. Rigel, Jaramillo M. Gabriel A., López T. Edgar R.
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Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Figura 1. Diagrama del ciclo de refrigeración por la compresión de un
vapor.
Actividad 2
Dibuje una representación física de la bomba de calor PT que se le proporcionó,
indicando las partes básicas del ciclo de acuerdo con la actividad anterior.
Identifique lasustancia activa (refrigerante) que emplea el equipo.
sustancia activa: R134a
Gámez L. Rigel, Jaramillo M. Gabriel A., López T. Edgar R.
33
Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Actividad 3
En la siguiente figura, que representa una gráfica de la presión absoluta (P) en
función del volumen específico (v) para una sustancia, dibuje cómo se
representarían losprocesos asociados al ciclo de la actividad anterior. No olvide
indicar los cuatro estados clave, el último de cada proceso, (del 1 al 4) que se
muestran en la figura de la actividad 1.
Figura 2. Curva de saturación para la sustancia de trabajo.
Actividad 4
Establezca las características estáticas de los instrumentos de medición instalados
en la bomba de calor PT. Observe con detenimiento lasdos escalas que presenta el
instrumento y no olvide anotar las unidades correspondientes.
¿De qué instrumento se trata?
Gámez L. Rigel, Jaramillo M. Gabriel A., López T. Edgar R.
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Lab. de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo
Medidor de carátula de la izquierda (color azul)
Rango
-60[° – 40[°
C]
C]
-1[bar] – 10[bar]
Resolución
1[°
C]
0.2[bar]Legibilidad
No es buena
Buena
Medidor de carátula de la derecha (color rojo)
Rango
-60[° – 90[°
C]
C]
-1[bar] – 30 [bar]
Resolución
1[°
C]
1[bar]
Legibilidad
No es buena
No es buena
Actividad 5
En cada recipiente de la unidad proporcionada coloque 4 litros de agua. Mida la
temperatura de cada cantidad, ésta será su temperatura inicial.
i) En el evapor ador:ii) En el condensador:
Tinicial =
Tinicial =
28
14[°C] =
[°C] =
301.15 [K]
287.15 [K]
Actividad 6
Ponga a funcionar la unidad durante 10 minutos. Mida las temperaturas finales del
agua en los dos recipientes de plástico, no olvide homogeneizar las propiedades del
agua con el agitador antes de tomar las lecturas. Por otra parte, mida las presiones
(alta y baja) del...
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