INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO
Materia:
Tópicos de Ingeniería Mecánica
Profesor:
Reséndiz Barrón Abisaí Jaime
Alumno:
Cortez Navarro ElíasIbarra Ramírez José Luis
Mendoza Vázquez Rodrigo JavánOlguín Arreola Marcos Rafael
Fecha de entrega:
17 de abril de 2015
Tema:
PRACTICA REFRIGERACIÓN
Periodo:
Enero-Julio 2015
“2015, A ñ o del Generalísimo José M a ría Morelos y Pavón”
INTRODUCCIÓN
La refrigeración es un proceso que consiste en bajar o mantener el nivel de
calor de un cuerpo o un espacio. Considerando que realmente el frío no existe y
que debe hablarse de mayor o menor cantidad de calor o de mayor o menor nivel
térmico (nivel que se mide con la temperatura), refrigerar es un proceso
termodinámico en el que se extrae calor del objeto considerado (reduciendo su
nivel térmico), y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energía térmica sin
problemas o con muy pocos problemas.
Los fluidos utilizados para llevar la energía calorífica de un espacio a otro, son
llamados refrigerantes.
Las aplicaciones de refrigeración son entre muchas:
Las aplicaciones en espacios habitados, para alcanzar un grado de confort
térmico adecuado para la habitabilidad de un edificio.
Las aplicaciones medicamentos u otros productos que se degraden con sus
chupadas. Como por ejemplo la producción de hielo o nieve, la mejor
conservación de órganos en medicina o el transporte de alimentos
perecederos.
Los procesos industriales que requieren reducir la temperatura de
maquinarias o materiales para su correcto desarrollo. Algunos ejemplos son
el mecanizado, la fabricación de plásticos, la producción de energía nuclear.
La criogénesis o enfriamiento a muy bajas temperaturas empleada para
licuar algunos gases o para algunas investigaciones científicas.
Motores de combustión interna: en la zona de las paredes de los cilindros y
en las culatas de los motores se producen temperaturas muy altas que es
necesario refrigerar mediante un circuito cerrado donde una bomba envía el
líquido refrigerante a las galerías que hay en el bloque motor y la culata y de
allí pasa un radiador de enfriamiento y un depósito de compensación. El
líquido refrigerante que se utiliza es agua destilada con unos aditivos que
rebajan sensiblemente el punto de congelación para preservar al motor de
sufrir averías cuando se producen temperaturas bajo cero.
Máquinas-herramientas: las máquinas herramientas también llevan
incorporado un circuito de refrigeración y lubricación para bombear el líquido
refrigerante que utilizan que se llama taladrina o aceite de corte sobre el filo
de la herramienta para evitar un calentamiento excesivo que la pudiese
deteriorar rápidamente,
Aparatos electrónicos: la mayoría de los aparatos electrónicos requieren
refrigeración, que generalmente consiguen mediante un ventilador, que hace
circular el aire del local donde se sitúan, y otras veces sencillamente
haciendo circular el aire por convección.
MARCO TEÓRICO
El Sistema SI
A nivel internacional se ha conseguido un acuerdo de usar en el futuro el sistema
Si (Sistema Internacional de unidades) como sustitución del sistema métríco.
Designación Sistema métrico Sistema Si
Temperatura °C °K °C
Fuerza kilopond Newton
PresiónAtmosf/Atmosf. abs
Atmosf manum. mm Hg.
Pascal
bar
Trabajo kpm, kcal Julio
Potencia hp, kcal/h Watio
Entalpia kcal/kg Julio/kg
Pasará algún tiempo antes de que este sistema sea generalmente incorporado
en la industria de refrigeración, pero a causa de que muchos países
industrializados por su legislación trabajan con este sistema es necesario para
cada uno de nosotros empezar a acostumbrarnos día a día al uso de las
unidades SI.
Presión
La presión (símbolo p) es una magnitud física que mide la proyección de la
fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para
caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea.
En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad
derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de
unnewton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²). En el Sistema
Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o
psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada
cuadrada.
Calor
El calor se define como la transferencia de energía térmica que se da entre
diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a
distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término
calor significa transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre
desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura,
ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio
térmico (ejemplo: una bebida fría dejada en una habitación se entibia).
Cambios de estado
Se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre
varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los
tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y
el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en el Universo es
el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si se descarta
la materia oscura).
Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo
una semejanza en su composición. A continuación se describen los diferentes
cambios de estado o transformaciones de fase de la materia:
Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante
este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo
este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El
"punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su
valor es particular para cada sustancia. Cuando dichas moléculas se moverán en
una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser
un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.
Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el
proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la
temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el
cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible);
su valor es también específico.
Vaporización y ebullición: Son los procesos físicos en los que un líquido pasa
a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido
iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión continuar calentándose el
líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se
emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso,
hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es
posible aumentar la temperatura del gas.
Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia
que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a
la vaporación. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de
manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un
paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.
Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia
sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se le
denomina Sublimación inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al
estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo
seco.
Desionización: Es el cambio de un plasma a gas.
Ionización: Es el cambio de un gas a un plasma.
OBJETIVO GENERAL
Aplicar un proceso termodinámico de refrigeración
OBJETIVO ESPECÍFICO
Entender con un proceso sencillo el concepto de refrigeración
Observar el comportamiento de un compuesto como el alcohol al entrar en
contacto con el aire medio ambiente
MATERIAL
1. Algodón
2. Alcohol
DESARROLLO
1. Se moja parte del pedazo de algodón con alcohol
2. Frotar el algodón con alcohol en la palma de la mano
3. Observar el comportamiento del compuesto
CONCLUSIÓN
Mediante la realización del experimento pudimos observar que el alcohol a
temperatura ambiente se evapora rápidamente.
El líquido que se evapora de la superficie tiene un efecto de enfriamiento, y los
diferentes líquidos los producen en mayor o menor medida. Por ejemplo, el
alcohol de frotar tiene un mayor efecto de enfriamiento por evaporación que
el agua. El alcohol es lo que se llama un líquido volátil, que significa simplemente
que se evapora con mayor velocidad en comparación con el agua. Pero sin
importar cuál sea el líquido, el principio del enfriamiento por evaporación es el
mismo. La idea es que en su estado líquido, una sustancia, sea agua o alcohol,
tiene un cierto contenido calorífico.
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