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brigada 2 Termodinámica Practica 12 “Análisis energético en un compresor” ¿Qué es una máquina térmica y una bomba de calor? Se denomina ciclo termodinámico al proceso que tiene lugar en dispositivos destinados a la obtención de trabajo a partir de dos fuentes de calor a distinta temperatura (Máquina...

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brigada 2 Termodinámica Practica 12 “Análisis energético en un compresor”

1. ¿Qué es una máquina térmica y una bomba de calor? Se denomina ciclo termodinámico al proceso que tiene lugar en dispositivos destinados a la obtención de trabajo a partir de dos fuentes de calor a distinta temperatura (Máquinas Térmicas) o, de manera inversa, a producir el paso de calor de la fuente de menor temperatura a la fuente de mayor temperatura mediante la aportación de trabajo (Refrigeradores y Bombas de Calor). Ciclo Rankine Ideal, Ciclo de refrigeración por compresión de vapor, Ciclo termodinámico inverso, Ciclo mecánico. 2. Dibuje un esquema de una máquina térmica y de una bomba de calor, indicando los flujos energéticos involucrados.

3. ¿Qué es un compresor y qué tipos de compresores se utilizan industrialmente? Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tales como gases y vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido, en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir. 

Compresores de desplazamiento positivo: El principio de funcionamiento de estos compresores se basa en la disminución del volumen del aire en la cámara de compresión donde se encuentra confinado, produciéndose el incremento de la presión interna hasta llegar al valor de diseño previsto, momento en el cual el aire es liberado al sistema.

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Compresores dinámicos: El principio de funcionamiento de estos compresores se basa en la aceleración molecular. El aire es aspirado por el rodete a través de su campana de entrada y acelerado a gran velocidad. Después es descargado directamente a unos difusores situados junto al rodete, donde toda la energía cinética del aire se transforma en presión estática. A partir de este punto es liberado al sistema.

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4. Investigue las características del refrigerante R-134a.          

No daña la capa de ozono, ODP = 0. Pueden rellenarse los equipos en caso de fuga. Alcanzan una capacidad frigorífica ligeramente inferior al R-12. Muy eficiente energéticamente aunque precisa de un compresor mayor respecto otros refrigerantes HFC. Potencial de calentamiento atmosférico PCA (GWP) = 1430 Punto ebullición a 1,013 bar (ºC): -26,1 Deslizamiento de temperatura ó glide (ºC): 0 Densidad vapor saturado a -26,1ºC (kg/m3): 5,28 Nº ONU: 3159 Clasificación seguridad: A1. Baja toxicidad y no inflamable.

5. Escriba la ecuación de la primera ley de la termodinámica aplicada a un ciclo y explique cada uno de sus términos.

6. Con base en la primera ley de la Termodinámica escriba la ecuación que permita calcular el trabajo que requiere el compresor adiabático para su funcionamiento. Si el calor cedido por el sistema es dQ, el trabajo máximo que puede obtenerse es

7. Escriba la ecuación del balance de entropía en un compresor y explique cada uno de sus términos. mh 1 + W˙ = ˙mh2 ⇒ W˙ = ˙m (h2 − h1) . Donde m es la masa, h la entropía, W trabajo. 8. Investigue y explique qué es la eficiencia, la eficiencia mecánica, la eficiencia térmica y la eficiencia adiabática. El rendimiento o eficiencia de una máquina térmica es la relación entre la energía que deseamos obtener de dicha máquina (trabajo realizado) y la energía consumida en su funcionamiento (energía suministrada). La eficiencia mecánica se define como la proporción del trabajo mecánico realizado respecto de la energía global invertida. Es decir, que fracción de energía química utilizada se convierte en trabajo mecánico. La eficiencia térmica, e (o simplemente eficiencia), de una máquina térmica se define como la razón entre el trabajo neto realizado y el calor absorbido durante un ciclo:

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La eficiencia isentrópica (también llamada eficiencia adiabática o global) puede describirse como el cociente entre el trabajo real y el teórico del compresor para producir una capacidad dada (pcm). 9. Investigue y escriba la ecuación que se aplica para calcular la eficiencia adiabática en un compresor.

10. Dibuje los diagramas termodinámicos (s, T), (h, P) y (v, P) para una máquina de refrigeración....