REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN UNIVERSITARIA

I.U.P SANTIAGO MARIO

BARINAS ESTADO- BARINAS

(Termodinmica II)

Profesor:

Aldrin Urquiola

Bachiller:Barcos, Richard Jos C.I: 24.687.619

Seccin: M-6

Barinas, Junio del 2015

DIVERGENCIA ENTRE EL CICLO DE REFRIGERACION REAL POR COMPRESION DE VAPOR Y EL CICLO IDEAL.

Una de las principales reas de aplicacin de la termodinmica es la refrigeracin, que es la transferencia de calor de una regin de temperatura inferior hacia una temperatura superior. Los dispositivos que producen la refrigeracin se llaman refrigeradores, y los ciclos en lo que operan se denominan ciclos de refrigeracin por compresin de vapor, donde el refrigerante se evapora y condensa alternadamente, para luego comprimirse en la fase de vapor.

El ciclo de refrigeracin es aquel que permite transferir calor de un medio de baja temperatura a uno de alta temperatura. Este proceso puede realizarse a travs del refrigerador, se extrae calor de un espacio, llamado la carga de enfriamiento, de un medio de baja temperatura. Mientras que una bomba de calor transfiere calor a un medio de altas temperaturas, llamada carga de calentamiento.

Entre el ciclo real y el ciclo ideal correspondiente existen diferencias sustanciales tanto en la forma del diagrama como en los valores de temperaturas y presiones.

La diferencia de forma consiste en un perfil distinto en las curvas de expansin y compresin, en la sustitucin de los trazos rectilneos de introduccin y sustraccin del calor por trazos curvos y el redondeamiento de los ngulos agudo. Las causas de tales diferencias se fundan en las siguientes razones:

1. Perdidas de calor. En el ciclo terico son nulas, pero bastante sensibles, por el contrario, en el ciclo real. Como el cilindro esta refrigerado para asegurar el buen funcionamiento del pistn, una cierta parte de calor del fluido se transmite a las paredes. Las lneas de compresin y expansin no son, por consiguiente, adiabticas, sino politropicas, con exponente n, diferente de k. Como el fluido experimenta una prdida de calor se tiene evidentemente: para la expansin, n>k, y para la compresin.

2. Combustin no instantnea. En el ciclo terico, se supone que la combustin se realiza a volumen constante; es, por tanto, instantnea; en el ciclo real, por el contrario, la combustin dura un cierto tiempo. Si el encendido tuviese lugar justamente en el P.M.S., la combustin ocurrira mientras el pistn se aleja de dicho punto, y el valor de la presin sera inferior al previsto, con la correspondiente perdida de trabajo til. Por ello es necesario anticipar el encendido de forma que la combustin pueda tener lugar, en su mayor parte, cuando el pistn se encuentra en la proximidad del P.M.S. Esto produce un redondeamiento de la lnea terica 2-3 de introduccin del calor y, por tanto, una prdida de trabajo til representada por elrea B. Pero est perdida resulta de cuanta bastante menor de la que se tendra sin adelantar el encendido.

3. Tiempo de abertura de la vlvula de escape. En el ciclo terico tambin habamos supuesto que la sustraccin de calor ocurra instantneamente en el P.M.I En el ciclo real la sustraccin de calor tiene lugar en un tiempo a que una parte de los gases salgan del cilindro antes de que el pistn alcance el P.M.I. de manera que su presin descienda cerca del valor de la presin exterior al comienzo de la carrera de expulsin. Este hecho provoca una prdida de trabajo til representada por el arrea C, perdida que es, sin embargo, menor que la que se tendra sin el adelanto de la abertura de la vlvula de escape.

Entre las principales divergencias estn las siguientes:

En el ciclo real el Proceso de Compresin ya no es isoentrpico.

A la salida del evaporador el estado del refrigerante es Vapor sobrecalentado, mientras que en el ciclo ideal a la salida del mismo existe es Vapor saturado.

A la salida del condensador el estado del refrigerante es Lquido subenfriado comprimido, mientras que en el ciclo ideal a la salida del mismo existe es Liquido saturado.

Cada de presin en el condensador y en el evaporador.

El ciclo real difiere del ciclo IDEAL de compresin de vapor, en ciertos aspectos como lo son las irreversibilidades en los dispositivos mecnicos, causadas por la friccin del fluido en las tuberas y conexiones entre los mismos.

Influencia de las irreversibilidades en el compresor.

El proceso de compresin en el ciclo ideal es internamente reversible y adiabtico y, en consecuencia, isentrpico. Sin embargo, el proceso de compresin real incluir efectos friccionantes los cuales incrementan la entropa y la transferencia de calor que puede aumentar o disminuir la entropa, dependiendo de la direccin.Influencia de las irreversibilidades en el evaporador.

En los ciclos ideales de refrigeracin, el fluido de trabajo sale del evaporador y entra al compresor como vapor saturado. Pero esta condicin es imposible de mantener el estado del refrigerante con tanta precisin. En lugar de eso se procura disear el sistema de manera de sobrecalentar ligeramente al refrigerante a la entrada del compresor para as garantizar evaporacin completa al momento de ingresar al compresor. Asimismo, en lnea que conecta al evaporador al compresor suele producirse cadas de presin del refrigerante y cierta ganancia de calor no deseable, trayendo como resultado un aumento en el volumen especifico del refrigerante y por ende un incremento en los requerimientos de potencia de entrada al compresor, basado en el criterio de Wneto = vdp

Influencia de las irreversibilidades en el condensador.

En los ciclos ideales de refrigeracin, el fluido de trabajo sale del condensador como liquido saturado a la presin de salida del compresor. Sin embargo, es inevitable que se produzcan cadas de presin en el condensador as como en las lneas que conectan al compresor y a la vlvula de estrangulamiento, adems de la imposibilidad de mantener con precisin la regulacin del condensador para tener a la salida lquido saturado, y es indeseable enviar refrigerante a la vlvula de estrangulamiento sin condensar en su totalidad, debido a que reduce la capacidad de absorcin de calor, por lo que se considera el subenfriamiento como alternativa para disminuir la entalpa de entrada a la vlvula de estrangulamiento y en consecuencia aumentar la capacidad de absorcin de calor (efecto refrigerante).

Ciclo de refrigeracion real por compresion de vapor Diagrama T-s CONCLUSION

Larefrigeracines un proceso que consiste en bajar o mantener el nivel de calor de un cuerpo o un espacio. Considerando que realmente el fro no existe y que debe hablarse de mayor o menor cantidad de calor o de mayor o menor nivel trmico (nivel que se mide con la temperatura), refrigerar es unproceso termodinmicoen el que se extrae calor del objeto considerado (reduciendo su nivel trmico), y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energa trmica sin problemas o con muy pocos problemas.

Los fluidos utilizados para llevar la energa calorfica de un espacio a otro, son llamadosrefrigerantes.

En resumen, el ciclo ideal de refrigeracin por compresin de vapor el refrigerante se evapora y se condensa, comprimindolo, alternativamente para luego volver a la fase de vapor. Est compuesto por 4 procesos:

Compresinisentrpica en un compresor.

Disipacin de calor a presin constante en un condensador.

Estrangulamiento en undispositivo de expansiny consiguiente evaporacin.

Absorcin de calor a presin constante en un evaporador.

Difiere de uno ideal debido a situaciones irreversibles que ocurren en varios componentes. Dos fuentes comunes de son la friccin del fluido y la transferencia de calor hacia o desde los alrededores. El proceso de compresin real incluye efectos defriccin, los cuales incrementan laentropay la transferencia de calor lo cual puede aumentar o disminuir la entropa dependiendo de la reaccin.