5/24/2018 Pr ctica 12 Laboratorio de Termodin mica

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LABORATORIO DE TERMODINMICA

Prctica #12

Ciclo de Refrigeracin por Compresin de Vapor

Integrantes:

Garca Hernndez Francisco Moiss Grupo de teora: 13

Luz Lpez Erick Francisco Grupo de teora: 03

Grupo de laboratorio: 02

Fecha de entrega:

04/11/2013

5/24/2018 Pr ctica 12 Laboratorio de Termodin mica

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OBJETIVOS

Identificar los componentes de una unidad de refrigeracin. Representar el ciclo termodinmico en diagramas P-h y T-s. Obtener las propiedades termodinmicas relevantes en algunas partes del ciclo. Determinar las eficiencias real y de Carnot del ciclo.

INTRODUCCINEn la actualidad los ciclos de refrigeracin juegan un papel importante dentro de la realidad

cotidiana de la humanidad ya que han sido en cierta forma, factor del desarrollo econmico y

tecnolgico que esta ha alcanzado.

Dentro de dichos sistemas, las vlvulas de estrangulamiento son fundamentales, Los

dispositivos de estrangulamiento son elementos que restringen el flujo, lo cual causa una cada de

presin importante en el fluido. Algunos dispositivos comunes son vlvulas, tubos capilares,

reducciones bruscas y tapones porosos (corcho). Estos dispositivos producen una cada de presin

sin implicar trabajo: La cada de presin en el fluido suele ir acompaada de una reduccin en la

temperatura, por esa razn los dispositivos de estrangulamiento son de uso comn en

aplicaciones de refrigeracin y acondicionamiento de aire. La magnitud de la cada de temperatura

(o, a veces el aumento de temperatura) durante un proceso de estrangulamiento se rige por el

Coeficiente de Joule-Thomson.

Es adems de notable importancia, el desarrollo de refrigerantes, sustancias cuyas

propiedades termodinmicas los hacen ideales para ser usados para ser utilizados en este tipo de

aplicaciones.

Estas sustancias en su mayora son creadas para mejorar la eficiencia con la cual retiran

calor del espacio a refrigerar, esto es necesario pues se desea que la inversin de energa (y por lo

tanto dinero) sea la menor posible obteniendo el mejor resultado.

METODOLOGACantidad Material

1 Unidad de refrigeracin

2 Termmetro

1) Identificar los componentes de la unidad de refrigeracin.2) Llenar las cubetas con agua hasta cubrir el espiral de cobre.3) Encender la unidad de refrigeracin. Al principio y despus de 10 minutos, medir:

a) Temperatura de agua en cada cubeta.b) Temperatura del refrigerante.c) Presin del refrigerante.

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DESARROLLO1) Colocamos las bayonetas del termmetro en el agua del evaporador y del condensador del

sistema de refrigeracin.

2) Tomamos las lecturas de presin y temperatura del refrigerante en el evaporador y elcondensador del sistema de refrigeracin.

3) Conectamos el sistema de refrigeracin (con lo que se ech a andar).4) Esperamos 10 min.5) Pasados los 10 minutos tomamos las mediciones de la temperatura del agua en contacto

con el evaporador y el condensador del sistema de refrigeracin, as como las presiones y

temperaturas del refrigerante en los mismos componentes.

RESULTADOSTiempo [min]

Tagua.evaporador[C]

Tagua.condensador[C]

Tevaporador[C]

T.condensador[C]

Pevaporador[Pa]

Pcondensador[Pa]

0,0 19,1 19,1 10 10 320 000 300 000

10 8,1 22,9 5 29 250 000 650 000

PARA EL ESTADO 1:

P=2.5 (bar)= 250 000 (Pa)

T= -4,35C

h=247,89 (KJ/Kg)

PARA EL ESTADO 2:

P=6.5(bar)=650 000(Pa)

T=29 (C)

h=268.6355 (KJ/Kg)

PARA EL ESTADO 3:

P= 6.5(bar) = 650 000 (Pa)

T= 24.20(C)

h= 85.26(KJ/Kg)

PARA EL ESTADO 4:

P=2.5 (bar)= 250 000 (Pa)

T= -4,35(C)

h=85.26 (KJ/Kg)

Grficas

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CONCLUSIONESGarca Hernndez Francisco Moiss

El coeficiente de operacin obtenido fue muy bueno, con una magnitud de 7 unidades,

indicndonos que el sistema de refrigeracin empleado en el experimento es muy bueno,bajo el parmetro de que por cada parte de trabajo elctrico utilizado por el sistema, se

transportan 7 partes iguales de calor del rea del condensador a la del evaporador,

teniendo un enfriamiento muy rpido a cambio de un consumo de energa

razonablemente bajo.

Las aplicaciones industriales de la refrigeracin son muy diversas, principalmente

abarcando el rea de conservacin de alimentos, estando tambin en reas de

farmacologa, siendo de gran utilidad y a veces necesariamente requeridos para el

procesamiento o almacenamiento de compuestos en los frmacos, o incluso en el rea deinvestigacin, en donde para la conservacin d ciertos tipos de muestras, se necesitan

temperaturas que no sean tan extremamente bajas como las proporcionadas por fluidos

como el nitrgeno o helio lquidos.

Luz Lpez Erick Francisco.

Durante la prctica presen fue posible apreciar una aplicacin integral de conceptos que se han

visto a lo largo del curso como es la presin, estrangulamiento, etc.

Adems de loa anterior, se nos presenta directamente el cmo los estudios de

termodinmica se presentan en la cotidianeidad de nuestras vidas, en aparatos a los que estamos

tan a acostumbrados que perdemos el inters en descubrir los principios que rigen su

funcionamiento, en este caso, el refrigerador.

Es interesante como las distintas propiedades de la sustancia se conjugan para sustituir

donde en principio se necesitaban unas, otras, facilitando as clculos de manera ms fcil y

directa.

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En el rea ingenieril, esto es de mucha utilidad ya que no siempre los datos estarn

disponibles pero a partir de los que s lo estn se debe poder predecir o interpretar el

comportamiento de una maquina que opere bajo algn principio de los anteriores vistos.

Es apartar de clculos como el que se realizo para obtener los resultados numricos la

forma en que los ingenieros logran evaluar que tan conveniente es el trabajo que realiza ya que se

trata de aumentar la eficiencia de una maquina sin causar prdidas al evaluar los gastos necesarios

para lograr dicho aumento.

Es por ello que me parece un buen cierre en para el laboratorio de termodinmica aun que es

claro que hay mas fenmenos interesantes que pudieron ser vistos y estudiados pero sobre todo

con alguna buena aplicacin en el campo laboral del ingeniero.