termo dinamica

PROCESOS INDUSTRIALES
CLASE Nº10
PROF. Gonzalo Núñez

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Agenda
n 
n 
n 

n 

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Introducción e historia de refrigeración
Ciclo de Carnot Reverso
Ciclos de refrigeración con vapor
q 
Refrigeración por Compresión de Vapor
q 
Elección de refrigerantes
q 
Refrigeración por absorción
Ciclos de refrigeración con gas
q 
Ciclo Brayton reverso
Ejemplos Ciclos deRefrigeración

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Un poco de Historia
n 

La utilización del frío es un proceso
conocido ya desde muy antiguo; en
el siglo XII los chinos utilizaban
mezclas de salitre con el fin de
enfriar agua; los árabes en el siglo
XIII utilizaban métodos químicos de
producción de frío mediante
mezclas; en los siglos XVI y XVII,
investigadores y autores como
Boyle, Faraday (con susexperimentos sobre la vaporización
del amoníaco) hacen los primeros
intentos prácticos de producción de
frío.

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Introducción
n 

Desde el punto de vista de sus aplicaciones, la técnica
del frío reviste un gran interés dentro de la evolución
industrial.

n 

La refrigeración tiene un amplísimo campo en lo que
respecta a la conservación de alimentos (Barcos
congeladores de pescado enalta mar, plantas
refrigeradoras de carnes y verduras), productos
farmacéuticos y materias para la industria (Plantas
productoras de hielo, unidades de transporte de
productos congelados, barcos, aviones, trenes,
camiones, etc), en sistemas de acondicionamiento de
aire y calefacción, etc.

n 

Esto da una idea del grandísimo interés universal que
reviste el frigorífico industrial desdeel punto de vista
económico, humano y social.
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Introducción
n 

Sistemas de Refrigeración:
q  Conservación de Alimentos
q  Acondicionamiento de Aire

n 

Bombas de Calor
q  Calefacción
q  Producción de Calor

Hablar de producción de frío es tanto como hablar de extracción
de calor. Si entre dos cuerpos existe una diferencia de
temperaturas, la transmisión de calor de unoa otro se puede
efectuar por conducción y radiación.
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Refrigeración
n 

El propósito de la refrigeración es producir una
región de temperatura inferior a la temperatura
ambiente (atmosférica).

n 

El resultado neto corresponde a la extracción de
calor desde la región de baja temperatura hacia la
de alta temperatura (alrededores) o hacia el medio
de enfriamiento disponible.n 

La refrigeración es muy importante para la
preservación de comidas, el aire acondicionado, y
operaciones de ingeniería de procesos que
requieren bajas temperaturas como el control de
reacciones, la condensación de vapores y la
cristalización de sólidos.
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Refrigeración
n 

La capacidad de refrigeración de un sistema
normalmente se expresa en términos de toneladas
derefrigeración, que se define como la cantidad
de kJ requeridos para congelar 1 tonelada de
agua a 0ºC en hielo a 0ºC en un período de 24
horas.

n 

Una tonelada de refrigeración corresponde a:
q 
q 

12600 kJ/h o 211 kJ/min o 3,5 kW
12000 Btu/h o 200 Btu/min

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Ciclo de Carnot Reverso
n 

Hemos visto que un ciclo de Carnot es un ciclo totalmente
reversible que consiste en dosprocesos isotérmicos
reversibles y dos procesos isentrópicos.

n 

Este ciclo tiene, además, una eficiencia térmica máxima para
límites de temperatura determinados, y se utiliza como
estándar de comparación para ciclos de potencia reales.

n 

Dado que es un ciclo reversible, los cuatro procesos que
componen el ciclo pueden ser revertidos. Al revertir el ciclo
también se revierte ladirección de cualquier interacción de
calor o trabajo.

n 

Un refrigerador o bomba de calor
que opera en un ciclo de Carnot
revertido se denomina refrigerador
de Carnot o bomba de calor de
Carnot.
La figura muestra un ciclo de Carnot
revertido.

n 

QH

QC
8

Ciclo de Carnot Reverso
n 

n 

n 

La eficiencia de un proceso de refrigeración se mide a
través del...