EL REFRIGERADOR

COLEGIO DE BACHILLERES

PLANTEL COENEO

TEMAS SELECTOS DE FISICA II

"PRTOTIPO DIDACTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE UN REFRIGERADOR"

PROFESOR: CERVANDO HERNANDEZ LAGUNAS

INTEGRANTES:

DIANA GARNICA ESPINOZA

EDITH CARRIEDO VALENCIA

ROSARIO CABRERA HUERTA

GABRIELA BEDOLLA CARRIEDO

BLANCA ESTELA LEÓN RAMIREZ

MARLENI DÚRAN VAZQUEZ

MONICA OLMOS VEGA

CRISTINA REYES MORALES

EVELIA ROMERO HURTADO

DEYANIRA LEMUS GOMEZ

PEDRO ARTURO GOMEZ RAMIREZ

MARIO TORRES BAUTISTA

OBJETIVO

Comprender el proceso de refrigeración, las diferentes unidades que se utilizan, tanto en el sistema internacional de medidas, como en el sistema técnico de unidades así como en la práctica comercial.

MARCO TEORICO

TERMODINAMICA

La termodinámica es la rama de la física que se dedica al estudio de las relaciones entre el calor y el resto de las froma de energía. Analiza, por lo tanto, los defectos de los cambios de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en los sistemas a nivel macroscópico.

La base de la termodinamica es todo lo referente a la circulacion de la energía, un fenomeno capaz de infundir movimientos a los cuerpos.

LEYES DE LA TERMODINAMICA

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

En cualquier proceso termodinámico, el calor neto absorbido por un sistema es igual a la suma del trabajo neto que este realiza y el cambio de su energía interna.

∆Q=∆U+∆W

∆Q=INTERCAMBIO DE ENRGIA TERMICA

∆W=TRABAJO REALIZADO

∆U=INTERCAMBIO DE CALOR

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

Es imposible construir una maquina que, funcionando de manera continua, no produzca otro efecto que la extracción de calor de una fuente y la realización de una cantidad equivalente de trabajo.

TERCERA LEY DE LA TERMODINAMICA

El tercer principio de la termodinámica o tercera ley de la termodinámica afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. Sucintamente, puede definirse como:

• Al llegar al cero absoluto, 0 o K, cualquier proceso de un sistema fisico se detiene.
• Al llegar al cero absoluto la entropia alcanza un valor mínimo y constante.

LEY DE BOYLE:

El volumen es inversamente proporcional a la presión:

Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

P₁V₁=P₂V₂

P= PRESION ABSOLUTA

V= VOLUMEN

LEY DE CHARLES:

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

V₁/T₁=V₂/T₂

V= VOLUMEN

T= TEMPERATURA

LEY DE GAY_LUSSAC

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

•Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

P₁/T₁=P₂/T₂

P= PRESION

T= TEMPERATURA

LEY GENERAL DE LOS GASES

Esta ley enseña la manera como se comporta un gas ideal bajo cualquier condición de volumen, temperatura y presión. Esta ley es la combinación de las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac, expresándose de la siguiente manera:

V1 P1 = V2 P2

T1 T2

LEY DEL GAS IDEAL

Son entonces cuatro las variables que determinan el estado de un gas:

“V, n, P, T”. El volumen esta condicionado por las otras tres variables. Si se reúnen las leyes de Boyle, Charles y Avogadro en una sola, se obtiene:

V = R 1 (T)(n), entonces reagrupando PV = nRT.

p

La constante R es la constante universal de los gases y es igual a:

0,082 litros. atm/mol.k y es independiente de la naturaleza del gas.

REFRIGERACIÓN

Es el proceso de producir frio, en realidad extraer calor. A diferencia del calor el frio no se puede producir. Tampoco se puede convertir el calor en otra energía para conseguir energía y frio.

Para producir frio lo que se hace es transportar el calor de un lugar a otro. Así, el lugar al que se le sustrae el calor se enfría. Al igual que se pueden aprovechar las diferencias de temperatura para producir calor, para crear diferencias de calor, se requiere energía.

A veces se llama refrigeración simplemente a mejorar la disipación de calor, como en la refrigeración de los motores térmicos, o simplemente la ventilación forzada para eliminar el calor.

UNIDADES DE MEDIDA

En el sistema internacional de medidas (SI) la potencia de los equipos frigoríficos, se mide en vatios (W) o en múltiplos de sus unidades.

En el sistema técnico de unidades se utiliza para la potencia de enfriamiento frigoría/hora que tiene la misma definición que la caloría/hora y la única diferencia es que se emplea para medir el calor extraído, no el aportado.

En la práctica comercial americana la potencia se mide en “toneladas”. Una” tonelada” es la capacidad para extraer 12.000 BTUs de calor por hora. Los acondicionadores de aire centrales residenciales pueden tener una potencia de 15 toneladas.

PROCESOS DE ENFRIAMIENTO

ENFRIAMIENTO SENSIBLE: incremento de la temperatura del refrigerante. El calor fluye del espacio caliente hacia el agua fría. La temperatura del agua aumenta a medida que el agua del espacio dentro del ambiente aislante disminuye. El proceso de la temperatura es discontinuo.

ENFRIAMIENTO LATENTE: Cambio de estado (fusión o vaporización) en el refrigerante. El calor fluye desde el ambiente caliente hacia el hielo frio. La temperatura del ambiente aislado disminuye a medida que el hielo se funde. El hielo permanece a cero grados centígrados. EL calor absorbido por el hielo abandona el espacio aislado por el drenaje.

La transferencia del calor es proporcional al área superficial del hielo y a la diferencia de temperatura entre el ambiente y el hielo.

La refrigeración por enfriamiento latente se emplea para el transporte de verduras frescas, pescados, pollo, etc. Evita la deshidratación.

MATERIALES Y COMPONENTES DE UN REFRIGERADOR

MATERIALES:

· ACERO

· PLASTICO

· COBRE

COMPONENTES:

EVAPORADOR

COMPRENSOR

CONDENSADOR

VALVULA DE EXPANSION

ü TUBO CAPILAR

ü UN DEPOSITO AISLANTE TERMICAMENTE

ü DESHIDRATADOR

ü REFRIGERANTE

METODOLOGÍA

Este fue un trabajo realizado con fines académicos, para la materia de Temas Selectos de Física II, realizando un prototipo didáctico del funcionamiento de un refrigerador.

Para esto se adquirió información de internet, (www.youtube.com.mx y www.misrespuestas.com/como-funciona-el-refrigerador.html) del libro de física que utilizamos en el programa académico de temas selectos de física.

DIANA GARNICA ESPINOZA: Buscó información, y redactó el proyecto.

EDITH CARRIEDO VALENCIA: Bajó videos, sugirió sobre cómo realizar el proyecto y organizó al equipo.

ROSARIO CABRERA HUERTA: Tuvo toda la disposión para realizar cualquier trabajo o paso en el que se le pidierá ayuda.

GABRIELA BEDOLLA CARRIEDO: Ayudó en la estructura del proyecto, organizó la información recaudada, escribió y redacto.

BLANCA ESTELA LEON RAMIREZ: Buscó información, y ayudo a imprimir.

MARLENY DURAN VASQUEZ: Buscó información de manera muy participativa.

MONICA OLMOS VEGA: Buscó información, de manera muy participativa.

CRISTINA REYES MORALES: Realizó impresiones y acomodó el trabajo.

EVELIA ROMERO HURTADO: Engargoló, y escribió.

DEYANIRA LEMUS GOMEZ: Buscó información, redactó y escribió.

MARIO TORRES BAUTISTA: Imprimió y le dio los últimos toques al trabajo.

PEDRO ARTURO GOMEZ RAMIREZ: Buscó información, redactó y escribió.

EL REFRIGERADOR

ASPECTO HISTORICO SOCIAL

Es un aparato muy antiguo; en una versión primitiva era un armario de madera, aislado, en el que había un compartimento superior, donde se ponía nieve, y de ahí el nombre más antiguo, nevera El nombre de nevera viene por los neveros, que son acumulaciones naturales de hielo, o nieves eternas. y que, en zonas de montañas, se utilizaban para conservar alimentos antes de que se inventaran las primeras neveras artificiales, que en sus primeras versiones no consistían en armarios, sino en cuevas o profundos pozos excavados en el suelo que se llenaban de hielo. Más tarde vendrían las primeras neveras domésticas que, efectivamente, no eran otra cosa que arcones o armarios donde se almacenaba el hielo. La parte inferior servía para almacenar los alimentos que requieren frío para su conservación. El hielo se llevaba a las poblaciones desde los picos cercanos que tuvieran nieves permanentes en verano, y si no en primavera, antes de la fusión, en carros aislados con paja, durante las noches, y se guardaba en unos pozos situados extramuros de la población. En España, por ejemplo, en la ciudad de Madrid, la nieve se bajaba del Guadarrama a los pozos de la nieve situados en la actual glorieta de Bilbao, que antes tenía ese nombre, Puerta de los pozos de la nieve). Hacia los años de 1980 hubo en Granada un pleito instado por el concesionario de las nieves de Sierra Nevada para que los esquiadores le pagasen un canon por el uso de su "concesión". Naturalmente perdió.

La importancia de tener nieve para enfriar y para fabricar refrescos, era tal, que en el siglo XIX se llevaba a Cuba en barcos, ya que no podía obtenerse de las sierras del continente.

Más adelante, cuando empezó la fabricación industrial de hielo, se utilizaba éste en vez del hielo de las nieves permanentes, sobre un armario parecido al antiguo, aunque, generalmente ya era metálico y con mejor aislamiento térmico. La parte superior (donde antiguamente se colocaba la nieve) disponía de un depósito para agua, del cual salía por un serpentín, situado sobre la bandeja donde se ponía el hielo, que terminaba en un grifo desde el que se llenaba la jarra de agua fría.

EVOLUCION

En 1784 William Cullen construye la primera máquina para enfriar, pero hasta 1927 no se fabrican los primeros refrigeradores domésticos (de General Electric). Cuatro años más tarde, Thomas Midgley descubre el freón, que por sus propiedades ha sido desde entonces muy empleado en máquinas de enfriamiento como equipos de aire acondicionado y refrigeradores, tanto a escala industrial como doméstica.

Sin embargo, estos compuestos también conocidos como clorofluorocarburos (CFC), se han demostrado los principales causantes de la destrucción en la capa de ozono, produciendo el agujero detectado en la Antártida, por lo que en 1987 se firma el Protocolo de Montreal para restringir el uso de estos compuestos.

IMPACTO SOCIAL.

El impacto que ha tenido en la sociedad el surgimiento del refrigerador ha sido muy importante desde su invención pues con la aparición de este el hombre puede conservar por largo tiempo los alimentos sin que estos se dañen y puede enfriar alimentos que asi lo requieran.

REPERCUSIONES.

En el futuro los refrigeradores, seguramente serán más pequeños, es posible que surjan muchos cambios con el paso del tiempo, actualmente estos cambios se pueden observar pues están surgiendo mas tipos de refrigeradores para distintos tipos de usos y ahorradores de energía.

La automatización cibernética está avanzando tanto que tal vez se requiera de la intervención humana en una mínima parte para concretar un trabajo. Siguen y serán siendo un eslabón importante en el trabajo.

Dimensión Científica y Técnica.

FUNCIONALIDAD.

La función principal de un refrigerador es permitirnos como principal función conservar y enfriar alimentos.

Posibles Usos y Ámbitos de Aplicación.

Aplicación

Ejemplo

Hogares
Negocios
Empresas

En estos ámbitos es utilizado para desempeñar su misma función, enfriar y conservar en buen estado los alimentos.

Utilidad o Frecuencia de Uso con Relación a la Satisfacción de la Necesidad

Este objeto técnico va en proporción directa a la satisfacción de la necesidad que va en aumento, porque algunas personas tienen en sus hogares y negocios etc., como mínimo un refrigerador por su eficiencia y practicidad.

FUNCIONAMIENTO DE UN REFRIGERADOR

El refrigerador funciona a base de un sistema o circuito cerrado de procesos, que opera gracias a un gas refrigerante. Este circuito, a grandes rasgos, consta de dos procesos, uno de compresión y otro de descompresión del gas, que lo hacen pasar de estado gaseoso a líquido y viceversa. Por medio de estos dos procesos, el refrigerador es capaz de generar frío para su interior y liberar el calor a través de la rejilla con que cuenta en la parte posterior, que también se denomina condensador. Para poder controlar estos procesos, los refrigeradores cuentan con un sistema de termostato para regular el frío de su interior, que controla el proceso de compresión del gas refrigerante.

Para comprender cómo funciona un refrigerador es necesario saber que, naturalmente, el calor fluye de un sistema de alta temperatura a uno de menor temperatura. Por lo tanto, lo que debe hacer un refrigerador es bastante complejo, ya que su función es realizar el proceso opuesto.

Para realizar el proceso de enfriado, por medio de la energía eléctrica, el líquido refrigerante retira energía de calor que se encuentra dentro del refrigerador y del congelador, la que se encuentra alrededor de los 7 y los -10ºC de temperatura. Ésta sale al exterior por medio de la rejilla entre unos 25 y 30ºC. Es posible sacar la energía de calor debido a que el líquido refrigerante es muy volátil, es decir, puede pasar de estado líquido a gaseoso a temperaturas muy bajas.

De este modo, el líquido refrigerante que ahora se encuentra en estado gaseoso se dirige al compresor. Allí, el gas es licuado debido a la presión ejercida y se calienta, pasando, nuevamente, a estado líquido. Luego, el líquido refrigerante debe pasar por la llamada válvula de expansión, donde una parte se enfría y la otra se evapora. De esta manera, se constituye un ciclo, el líquido vuelve para tomar energía de calor, para luego convertirse en gas y así sucesivamente.

¿¿¿COMO FUNCIONA UN REFRIGERADOR???

REFRIGERACION BASICA

CONCLUSIÓN

El refrigerador funciona a base de un sistema o un circuito cerrado de procesos, que opera gracias a un gas refrigerante. Este circuito, a grandes rasgos, consta de dos procesos, uno de compresión y otro de descompresión del gas, que lo hacen pasar de estado gaseoso a líquido y viceversa. Por medio de estos dos procesos, el refrigerador es capaz de generar frío para su interior y liberar el calor a través de la rejilla con que cuenta en la parte posterior, que también se denomina condensador. Para poder controlar estos procesos, los refrigeradores cuentan con un sistema de termostato para regular el frío de su interior, que controla el proceso de compresión del gas refrigerante.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.misrespuestas.com/como-funciona-el-refrigerador.html

http://www.youtube.com/watch?v=07mMlqFP3TM

http://www.youtube.com/watch?v=dH7FqsBtnSo

http://www.youtube.com/watch?v=t7648LMJacA&feature=related

AUTOEVALUACIÓN

Pues yo creo que este prototipo nos ayudo mucho, ya que nunca habíamos realizado trabajos de tal magnitud.

Puse todo mi esfuerzo para poder obtener los mejores resultados, y obtener una calificación satisfactoria.

Aprendí mucho del refrigerador, ya que no conocía nada acerca del funcionamiento del refrigerador, sus partes, y el funcionamiento e importancia que llevan el funcionamiento cada una de ellas.

Se pudo comprender que el funcionamiento del refrigerador consta de dos procedimientos básicamente la presión y descompresión de un gas refrigerante.

Los sistemas de los refrigeradores son muy completos, es por ello, que tratamos de hacerlo lo más completo y lo mas comprendible que se pudiera, y que nosotros pudiéramos entender tolo lo plasmado en el proyecto, y no poner cosas que no llegáramos a comprender, y nomas pusiéramos el montón de cosas para llenar espacio