ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA INGE NIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA PRÁCTICA # 7 CICLO DE REFRIGERACIÓN
DATOS GENERALES Período: 2015-A Materia: Termodinámica III GR2 Grupo de a!oratorio: GR2 No"!re: Orquera Yar Luis Ramiro Fe$a de reai%ai&': 18/07/2015
DATOS MEDIDOS 1.- resiones ! "em#era"uras medidas en e$ equi#o de re%ri&eraci'n
DATOS
A(C
)ANCO
1 (#si&)
1*0.77
1+5.2+
2 (#si&)
+8.*8
5,.2+
+ (#si&)
+7.*8
5+.+2
, (#si&)
1*7.,5
1,5.82
succ (#si&)
5,
5*
desc (#si&)
15*
1,0
e# (#si&)
15*
1+7.5
T1 ()
25.0
+7.51
T2 ()
2+.*
1.80
T+ ()
2+.11
17.*,
T, ()
,,.17
+8.,+
T5 ()
+,.81
+8.50
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA INFORME
*+ De,i'ir e' -u- paa!ra-: a. ALOR LATT3 s e$ ener&4a que dee asorer una sus"ancia #ara o"ener un camio de %ase en una sus"ancia. . ALOR 66IL3 s $a ener&4a que se da a una sus"ancia #ara que so$o camie su "em#era"ura #ero sin modi%icar $a es"ruc"ura mo$ecu$ar en"onces no se "iene camio de %ase. c. 6ORALTAITO O 69R:AT ;en un aire acondicionado<3 s e$ "=rmino que descrie $a di%erencia de "em#era"ura en"re $a "em#era"ura de eu$$ici'n de$ re%ri&eran"e a una de"erminada #resi'n ! $a "em#era"ura de$ re%ri&eran"e en es"ado de >a#or cuando =s"e aandona e$ e>a#orador. d. 69?RIAITO O 69OOLIG ;en un aire acondicionado<3 6e de%ine como $a di%erencia en"re $a "em#era"ura de$ $4quido re%ri&eran"e @us"o an"es de $a >á$>u$a de e#ansi'n ! $a "em#era"ura sa"urada que corres#onde a $a #resi'n an"es de $a misma en e$ caso de re%ri&eran"e #uros o meBc$a aBeo"ro#icas. e. C6LIDAITO O GLIC ;en un re%ri&eran"e<3 6e #resen"a cuando Ea! un aumen"o de $a "em#era"ura duran"e e$ #roceso de e>a#oraci'n ! una disminuci'n de "em#era"ura en e$ #roceso de condensaci'n en"onces se dice que es $a di%erencia de "em#era"ura en"re e$ #rinci#io de e>a#oraci'n con e$ %ina$ de e>a#oraci'n ! e$ #rinci#io de condensaci'n con e$ %ina$ de condensaci'n.
.+ E-pei,i/ue do- di-po-iti0o- de "edida 1 -u u!iai&'2 /ue reo"ie'da ooar a ,i' de "e3orar a to"a de dato- 1 e-ta!eer a- o'diio'e- reae- de ,u'io'a"ie'to o reai%ar otro a'4i-i- de e/uipo+ Di-po-iti0o
5!iai&'
an'me"ro de re%ri&eraci'n
6a$ida de $a >á$>u$a de e#ansi'n
edidores de >ariedad de re%ri&eran"e
Fá$>u$a en"re e$ e>a#orador ! e$ condensador
O!3eti0o o prop&-ito !u-ado Ce"erminar una %a$$a que #udiera "ener e$ aire acondicionado a$ momen"o de oser>ar $os da"os onocer si e$ suen%riamien"o o su#erca$en"amien"o que "ienen $as "uer4as es e$ adecuado #ara >er si es necesario $im#iar o modi%icar e$ sis"ema
6+ Para o- dato- to"ado- de Aire Ao'diio'ado ta!ue o- -iuie'te- dato-:
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA E-tado
Pu'to de A'4i-i-
P"edida 8p-i9
Pa!8Pa9
T-at;Pa!8
T"edida 8
1
1*0.77
20
-,8.5
25.0
Fa#or
2
+8.*8
80
-+1.1+
2+.*
Fa#or
+
+7.*8
80
-+1.1+
2+.11
Liquido
,
1*7.,5
*0
-+*.5
,,.17
eBc$a
5
+1.28
20
-,8.5
+,.81
Fa#or
;>a#or meBc$a $iquido<
=+ Reaie u' diara"a T>- e-/ue"4tio para e io rea de re,rierai&' do'de -e apreie' a- í'ea- de pre-i&' P*2 P.2 P62 P=2 1 a- te"peratura- rei-tradadura'te a pr4tia+ ;o es necesario que es"e a esca$a< ;uede ser a mano ! #ues"o como %o"o o escaneado<
?+ So!re e r4,io a'terior -uperpo'a e r4,io de io idea+
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@+ Reaie u' e3e"po de 4uo para e io rea o' o- dato- to"ado- de aire ao'diio'ado+ o"as3 1< 6i $os >a$ores no se o"ienen de un cá$cu$o como es e$ caso de $as en"a$#4as o en"ro#4as indique a #ar"ir de qu= condiciones ;da"os de T o asunciones como3 e#ansi'n isoen"á$#ica #or "an"o E5E,< se o"u>ieron 2< Recuerde que $os >a$ores de en"a$#4a ! en"ro#4a son re%erencia$es ! di%ieren de un au"or a o"ro #or "an"o em#$ee $a misma re%erencia ;"a$a "ermodinámica o dia&rama< +< Traa@ar con $as #resiones 1 2 + ,. Las #resiones de $os man'me"ros ana$'&icos #ueden ser consideradas como re%erencia$es.
n"rada a$ com#resor ;E ! s<
¯¿
P= Pman + P¿
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA Pman= Presión manométrica
¯ ¿ = Presión barométrica P¿ P=37.68 [ psig ] + 10.5 [ psig ]= 48.18 [ psia ]
101.325 [ kPa ] 14.7 [ psi ]
=332.0979 [ kPa ]
T =T sat @332.0979 kPa =3.476 [ ° C ] T =23.11 [ °C ] ∴ Vapor sobrecalentado ,uso tabla A 13, Cengeleinterpolo
P!e"i#n $M%a&
P!e"i#n $M%a&
'(32 En+a,%ia Te)%( $*C& $-./-g0& 2' 2( 3' 2( 23(11 270.45 h =270.19
[ ]
s =1.0025
[
'(' En+a,%ia Te)% $*C& $-./-g0& 2' 2(4 3' 2(' 23(11 268.72
P!e"i#n En+a,%ia $M%a& $-./-g0& '(32 2'( '(' 24(2 '(332 270.19
kJ kg
]
kJ ∗ K kg
6a$ida de$ com#resor ;E ! s<
¯¿
P= Pman + P¿ Pman= Presión manométrica
¯ ¿ = Presión barométrica P¿ P=167,45 [ psig ] + 10.5 [ psig ]=177,95 [ psia ]
T =44,17 ℃
5a%6! "67!e8a,en+ad6
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101.325 [ kPa ] 14.7 [ psi ]
=1226,584 [ kPa ]
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA h4 =h@ 1226,584 kPa= 270,886
s 4 =s @ 1226.584 kPa= 0,90292
[ ]
[
kJ kg
]
kJ ∗ K kg
6a$ida de$ condensador ;E ! s<
T 5 =34.81 ℃ P5= Psat @ 34.81 ℃= 883.05 [ kPa ] h5= hf @ 34.81 ℃=100. 58
s 5= s f @ 34.81℃= 0.37 05
[ ]
[
kJ kg
kJ ∗ K kg
]
n"rada e#ansi'n ;E ! s<
¯¿
P= Pman + P¿ Pman= Presión manométrica
¯ ¿ = Presión barométrica P¿ P=160.77 [ psig ] + 10.5 [ psig ] =171.27 [ psia ]
T =25.90 ℃ h1= hf @ 25.90 ℃=87.68
[ ]
s 1= s f @ 25.90℃ =0,3285
kJ kg
[
]
kJ ∗ K kg
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101.325 [ kPa ] 14.7 [ psi ]
=1180,54 [ kPa ]
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA 6a$ida #ansi'n ;E ! s<
P=338.99 [kPa ]
h = h 1=87.68
=
[ ] kJ kg
h− hf hfg
=
87.68− 57,32 195.46
= 0,1553
s = s f + s fg= 0.2240 + 0. 1553 ( 0.7051 )=0,3335
[
]
kJ ∗ K kg
T =T sat @338.99 kPa= 4.05 [ ° C ]
6a$ida >a#orador ;E ! s<
¯¿
P= Pman + P¿ Pman= Presión manométrica
¯ ¿ = Presión barométrica P¿ P=38.68 [ psig ] + 10.5 [ psig ]= 49.18 [ psia ]
101.325 [ kPa ]
T =23.96 ℃
Vapor sobrecalentado h2= h@ 338.99 kPa =270,833
[ ] kJ kg
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14.7 [ psi ]
=338.99 [ kPa ]
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA s 2= s@ 338.99 kPa=0,9924
[
]
kJ ∗ K kg
a$or AHadido
! a = h 2−h ! a 9 Ca,6! a:adid6
;9 En+a,%
a%6!ad6!
! a=270 " 833 −87.68 =182.153
[ ] kJ kg
a$or RecEaBado
! r = h4 − h5 ! r 9 Ca,6! !e8;a?ad6 h4 9 En+a,%
! r= 270 , 886 −100,58 =170,306
[ ] kJ kg
Re$aci'n de om#resi'n
#C =
Pdesc Psuc
RC9 Re,a8i#n de 86)%!e"i#n
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA Pdesc 9P!e"i#n de de"8a!ga Psuc 9P!e"i#n de "@88i#n #C =
156 [ psig ] 54 [ psig ]
=2,88
O
C$P=
! a % c
=
!a h4 −h3
182 " 153
C$P=
[ ] kJ kg
[ ]
kJ ( 270 , 886 −270,19 ) kg
=261 " 71
7+ Ta!ue o- re-utado- o!te'ido-+ Pu'to L A E R
P 8Pa9
n"rada om#resor ;"o+< 6a$ida om#resor ;"o,< 6a$ida ondensador ;"o5< n"rada #ansi'n ;"o1< 6a$ida #ansi'n 6a$ida >a#orador ;"o2<
RES5LTADOS L A E R
++2.07 122*.58, 88+.05 1180.5, ++8. ++8.
T 8
$ 8(9 270.1 270.88* 100.58 87.*8 87.*8 270.8++
Aire Ao'diio'ado 182.15+ 170.+0* 2.88 2*1.71
a (JK/J&) r (JK/J&) R O
ANÁLISIS DE RES5LTADOS
Página de 11
- 8(B9 1.0025 0.02 0.+705 0.+285 0.+++5 0.2,
)a'o ieo 150 1*2.21 2.5 +2.7,
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA Los resu$"ados o"enidos #ara e$ A/ ! #ara e$ anco de :ie$o son di%eren"es si oser>amos su coe%icien"e de rendimien"o !a que e$ aire "iene uno mucEo ma!or a$ de$ anco de :ie$o es"o se dee a que e$ e>a#orador de un equi#o es más e%icien"e que e$ o"ro #ero si se ana$iBa $os >a$ores de ca$or son casi i&ua$es ! se dee a que usan $os mismos equi#os ! re%ri&eran"e #ara amos #rocesos a ece#ci'n de$ e>a#orador. A$ ana$iBar e$ cic$o rea$ $os >a$ores o"enidos son mu! eac"os !a que no se es"á "raa@ando como cic$o idea$ ! se "oman en cuen"a $as #erdidas #or %ricci'n ! "omando en cuen"a $os en%riamien"os ! reca$en"amien"os que eis"en en $as "uer4as.
CONCL5SIONES •
•
A$ ana$iBar e$ cic$o como rea$ se es"án "omando en cuen"a $os reca$en"amien"os ! suen%riamien"os ! a$ no ser idea$ se es"á ase&urando $a %ase que in&resa a $os dis"in"os equi#os de "raa@o "eniendo as4 una me@or e%iciencia en e$ cic$o. A$ es"ar usando e$ re%ri&eran"e en >arias ocasiones $as #ro#iedades de es"e se >an #erdiendo #or $o que no se "iene una correc"a a#reciaci'n de $a re%ri&eraci'n como %ue e$ caso de$ anco de Eie$o.
)I)LIOGRAFA •
en&e$ Y. A. M o$es . A. ;200+<.
Termodinámica ;#.
501<. =ico3 cGraN-:i$$.
•
E""#3//NNN."o"a$ine.com.ar/si"e/u#$oads/%i$e7-200711811,,2+-0.#d%
DISPOSICIONES GENERALES -$ in%orme de $a #rác"ica se $o dee rea$iBar de manera indi>idua$.
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE TERMODINÁMICA -$ #$aBo de en"re&a es de 5 d4as a #ar"ir de $a #rác"ica. -Los in%ormes serán di&i"a$es ;no im#resos< ! en>iados a$ correo indicado. -o se "o$erará nin&Pn "i#o de co#ia o #$a&io ;ci"ar ! re%erenciar cua$quier %uen"e de consu$"a< ?ORATO onser>ar e$ %orma"o ;"amaHo ! "i#o de $e"ra ! e$ es#aciamien"o< de es"e documen"o Le"ra3 Aria$ 11 In"er$ineado3 115 Res#ues"as 6I ne&ri"as OTICO - Ca"os Genera$es - Ca"os medidos - In%orme Car res#ues"as concre"as ! re>es. - Aná$isis de resu$"ados 6er o@e"i>os o son conc$usiones o recomendaciones - onc$usiones Car res#ues"as concre"as ! re>es. FIAR A3 - orreo3 "ermodinamica+e#nQ&mai$.com - Asun"o3 LTTem#era"uraGR ;e@em#$o3 LTTem#era"uraGR1< - ArcEi>o3 LTTem#era"uraA#e$$ido ;e@em#$o3 LTTem#era"uraAcos"a<
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