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martes, 13 de octubre de 2020

Cuartos fríos 4


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                                      Calor especifico
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Cuartos fríos

El calor necesario para elevar la temperatura del aire 1 grado no es el mismo que el necesario para elevar 1 grado la temperatura del acero; esto se debe a que cada sustancia tiene capacidades diferentes para absorber el calor. 

A esta propiedad se le conoce como calor especifico de una sustancia. Para poder medirlo
se tomo como base una unidad de agua pura; en el sistema internacional se mide como la cantidad de calor necesaria para elevar una unidad de masa de agua una unidad de temperatura.

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Calor sensible y calor latente 

El calor sensible es el calor que provoca un cambio de temperatura en una sustancia. En otras palabras, el calor que puede percibirse por medio de los sentidos (por ejemplo, como cuando acercamos nuestras  a manos a una fogata).

El calor latente se refiere a la cantidad de calor que se tiene que agregar o retirar a una
sustancia para que cambie de estado: en este proceso no cambia la temperatura.si el cambio es de solido a liquido o de liquido a solido, se le conoce como calor latente de fusión o como calor latente de congelación.
Para cambiar una sustancia de liquido a vapor se requiere aplicar una cantidad conocida como calor latente de evaporación, también llamado calor latente de ebullición. Para el proceso inverso( de vapor a liquido) esta cantidad es llamada calor latente de condensación. Debido a la gran cantidad de calor latente que interviene en la evaporación y la condensación, la transmisión de calor puede ser muy eficiente mediante este proceso. Los mismos cambios de estado que afectan el agua se aplican también a cualquier liquido, aunque a diferentes presiones y temperaturas en los cuartos fríos  La absorción de calor puede cambiar un liquido a vapor y la sustracción de este calor para condensar nuevamente el vapor es la clave para todo proceso de la refrigeración mecánica y la transmisión de calor latente requerido es el instrumento básico de la refrigeración.
El proceso de sublimación es el cambio directo de un solido a vapor sin pasar por el estado liquido, que puede ocurrir en algunas sustancias. El ejemplo mas común es el bióxido de carbono(hielo seco). 
El calor  latente de sublimación es igual a la suma del calor latente de fusión y el calor latente de evaporación.
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Toneladas de refrigeración.
En nuestro medio es muy frecuente hablar de toneladas de refrigeración, la cual es realmente una unidad americana basada en el efecto frigorífico de la fusión del hielo. La tonelada de refrigeración(TR) puede
definirse como la cantidad necesaria para fundir una tonelada de hielo solido puro en 24 horas.
Condición de saturación.

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Saturación es la condición de temperatura y presión en la cual el liquido y el vapor puede existir
simultáneamente. Un liquido o vapor se satura cuando esta en su punto de ebullición. A presiones mas altas, la temperatura de saturación aumenta, y disminuye a temperaturas mas bajas.
Sobrecalentamiento y sub enfriamiento. Cuando un liquido cambia a vapor, cualquier cantidad adicional de calor aumentara su temperatura (calor sensible), siempre y cuando la presión a la que se encuentre expuesto se mantenga constante. El termino vapor sobre calentado se emplea para denominar un gas cuya temperatura se encuentre arriba de su punto de ebullición o de saturación. El aire a nuestro
alrededor contiene vapor sobre calentado se emplea para denominar un gas cuya temperatura se encuentra arriba de su punto de ebullición o de saturación. El aire a nuestro alrededor contiene vapor sobre calentado. De la misma forma cualquier liquido que tenga una temperatura inferior a la temperatura de saturación correspondiente a la presión existente se dice que se encuentra sub enfriado. El agua a cualquier temperatura por debajo de su punto de ebullición esta sub enfriada.

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la presión se define como una fuerza cuyo efecto se reparte uniformemente sobre una superficie
determinada.
Presión atmosférica.
La atmosférica alrededor de la tierra, compuesta de gases como oxigeno y nitrógeno, se extiende
muchos kilómetros sobre la superficie.
El peso de esta atmosférica sobre la tierra crea la presión atmosférica que también recibe el nombre
de presión barométrica.
Con el objeto de estandarizar y como referencia básica para comparación, la presión atmosférica
al nivel del mar ha sido universalmente aceptada.
Sin embargo, la presión atmosférica varia según la altitud a la que nos encontremos de una forma
directamente proporcional es decir, a mayor altitud, menor presión atmosférica.

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Presión mano métrica
Un manómetro de presión calibrado para leer 0 kilos por centímetro cuadrado (0 libras por
pulgadas cuadradas) cuando no esta conectado a algún recipiente con presión. Al existir una
presión externa a la presión atmosférica, esta recibe el nombre de presión mano métrica.
Cuando esta presión es negativa, se conoce como la existencia de presión de vació. Es importante
recordar que la presión mano métrica es siempre relativa a la presión mano métrica.
Presión absoluta
La presión absoluta es la presión total que actúa sobre un cuerpo; se mide a partir del vació
absoluto en el cual no existe presión.

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También puede definirse como la suma de la presión atmosférica y la mano métrica.

Relación temperatura presión.
Líquidos
La presión de vapor de un liquido es la presión causada por moléculas de una sustancia como gas
que buscan cambiar de un estado liquido o solido a estado gaseoso. La temperatura a la cual
hierve un liquido depende de la presión sobre el liquido; esta presión aumenta conforme aumenta
la temperatura de la sustancia. Cuando la presión interna de la sustancia es igual a la presión
externa, el liquido entra en fase de ebullición. Es por eso que los líquidos pueden hervir a
diferentes temperaturas dependiendo de la presión del ambiente. Por ejemplo, al nivel del mar el
agua hierve a 100°C/212°F, pero a 1500 metros de elevación hierve a 95°C 203°C debido a la
reducida presión atmosférica. Este es el mismo procedimiento que usan las ollas express,
reduciendo la presión dentro de la olla logran acelerar el proceso de cocción.
Puesto que todos los líquidos reaccionan en la misma forma, aunque a las diferentes temperaturas
y presiones, la presión es un medio para regular la temperatura de refrigeración. Manteniendo en
un serpentín de enfriamiento una presión equivalente a la temperatura de saturación( punto de
ebullición) del liquido con la temperatura de enfriamiento deseada, dicho liquido hervirá a esa
temperatura mientras este absorbiendo calor, consiguiéndose entonces la refrigeración.

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Gases
Uno de los fundamentos de la termodinámica es la llamada “ley de gas ideal”. Esta describe las
relaciones existentes entre los tres factores básicos que controlan el comportamiento de un gas(
presión, volumen, temperatura). En la practica, el aire y los gases refrigerantes altamente
sobre calentados pueden considerarse gases perfectos y su comportamiento.
Uno de los problemas de refrigeración es deshacerse del calor que ha sido absorbido durante el
proceso de enfriamiento, y una solución practica consiste en aumentar la presión del gas para que
la temperatura de saturación sea suficientemente mayor que la temperatura del agente enfriante
(aire o agua) para asegurar de este modo un intercambio de calor eficiente.
Cuando el gas a baja presión (baja temperatura de saturación) es succionado hacia el cilindro de
un compresor, el volumen del gas es reducido por la carrera del pistón, condensándose
rápidamente debido a su alta temperatura de saturación.

Volumen especifico
El volumen especifico de una sustancia se define como el volumen ocupado por una unidad de
masa de esta sustancia.
En el caso de los líquidos y gases varia la temperatura y con la presión a la cual se somete la
sustancia. Siguiendo la ley del gas perfecto, el volumen de un gas varia tanto con la temperatura

Como con la presión. El volumen de un liquido varia con la temperatura, pero dentro de los limites
de la refrigeración practica puede ser tomado como incompresible.




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