Principios de Termodinámica
Calor y Temperatura
Calor
Calor: Es una forma de energía que se puede transformar en trabajo. El calor es la energía térmica generada por el movimiento de las moléculas en la materia.
Frío
Frío: Es la ausencia de calor, o pérdida o disminución de calor.
Temperatura
Temperatura: Es el nivel en que el calor se encuentra en un cuerpo, nos permite saber si un cuerpo está más o menos caliente que otro.
Transmisión de Calor
La transmisión de calor se puede llevar a cabo por medio de tres métodos:
- Conducción:
- Radiación:
- Convección:
Temperatura Relativa
Se toman dos valores físicos (fusión del hielo de H2O destilado y ebullición de agua destilada) formando una escala. Tiene partes negativas °F y °C a presión atmosférica normal.
Temperatura Absoluta
Parte de cero y no tiene parte negativa.
Calor Sensible
La absorción o cesión de calor no provoca la modificación de la estructura física del cuerpo. Es el calor que cambia la temperatura de una sustancia.
Calor Latente
Es el cambio de estado físico de un cuerpo. Siempre a temperatura constante, es el calor que convierte un sólido en un líquido o un líquido en gaseoso sin cambiar su temperatura.
Calor Específico
Es la cantidad de calor que se debe suministrar a 1 kg de un cuerpo para elevar 1 grado centígrado la temperatura sin modificar su estado físico.
Calor Latente de Sublimación
Es la cantidad de calor que debe extraerse a 1 kg de un cuerpo para hacerlo pasar del estado líquido al estado sólido a temperatura constante.
Calor Latente de Fusión
Es la cantidad de calor que debe suministrarse a 1 kg de un cuerpo para hacerlo pasar de estado sólido al estado líquido a temperatura constante.
Calor Latente de Evaporización
Es la cantidad de calor que debe suministrarse a 1 kg de un cuerpo para hacerlo pasar de estado líquido a gaseoso a temperatura constante.
Cambios de Estado
- Sólido-Líquido= Fusión
- Sólido-Gas= Sublimación
- Líquido-Gas= Vaporización
- Líquido-Sólido= Solidificación
- Gas-Líquido= Condensación
Temperatura Crítica
Es la presión ejercida sobre el gas o vapor llamado temperatura crítica.
Presión
Presión: Es una fuerza que actúa en una superficie de un cuerpo.
Presión Atmosférica
Es la presión ejercida sobre una superficie de todos los cuerpos por la capa gaseosa que constituye la atmósfera. La presión atmosférica disminuye al aumentar la altura.
Presión Relativa
Se mide a partir de la presión atmosférica.
Presión Absoluta
Se mide a partir del vacío absoluto.
Manómetro
Mide presión absoluta y no está en contacto con la presión atmosférica.
Barómetro
Mide la presión relativa y está en contacto con la presión atmosférica.
Densidad
Es una propiedad intensiva, cantidad de masa que hay en una cantidad de volumen.
La relación entre la masa volumétrica de un cuerpo y la de otro cuerpo, tomado como referencia, de los sólidos y líquidos en el agua. De los gases en el aire.
Características de los Fluidos Refrigerantes
Características Ideales
- Calor latente de vaporización muy elevada: Porque tiene mayor capacidad de extracción de calor, ya que cuando se expande necesita absorber más calor para completar su expansión.
- Punto de ebullición a presión atmosférica lo suficientemente baja: Con las condiciones de funcionamiento deseadas (menor punto de ebullición mejor salto térmico y mayor la extracción de calor).
- Una baja relación de compresión: Es decir, una pequeña relación entre las presiones de compresión y de aspiración (diferencia de presión entre alta y baja).
- Bajo volumen específico del valor saturado: Que haga posible la utilización de un compresor y la tubería de dimensiones reducidas (trabaja menos cuando pasa la cantidad que es necesaria).
- Temperatura crítica muy alta: (Cuando comprimimos este gas tendremos mucho más margen antes que se licue).
- No debe actuar sobre el lubricante empleado en combinación con el fluido: (No debe mezclar).
- Composición química estable dentro de las condiciones de funcionamiento: (Que no pierda las propiedades y tolerar las condiciones de trabajo).
- No debe actuar sobre las partes metálicas que componen el circuito, tampoco sobre las juntas: (Que el fluido sea compatible con el sistema y su trabajo).
- No debe ser inflamable ni explosivo en contacto con el aire.
- No debe perjudicar la salud de los operarios.
- No debe contaminar los productos que se conservan.
- Debe ser inodoro o con un olor débil que no sea desagradable: Para identificar pérdidas.
- Fugas que sean fáciles de detectar y de localizar por la vista.
- Que no dañe la salud mezclándolo con la atmósfera.
- No debe ser costoso.
- Ninguna acción sobre la capa de ozono.
Relación Temperatura-Presión
Cuando un gas se encuentra en un depósito y lo sometemos a temperatura, su presión aumentará, al igual en condiciones inversas provocará una disminución en su presión (dependiendo de la naturaleza del fluido).
Presión de Vapor Saturado
Es el vapor que se encuentra en contacto con el líquido que lo ha formado. En el interior de un recipiente cerrado, el nivel de líquido no tiene efecto sobre la presión.