Aplicaciones Del Ciclo De Carnot

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APLICACIONES DEL CICLO DE CARNOT

EL REFRIGERADOR DE CARNOT(CICLO DE CARNOT INVERSO):

El ciclo de Carnot inverso es considerado como el estándar de comparación dentro de los ciclos de refrigeración existentes, dado que por ser ideal da el rendimiento máximo posible por un proceso cíclico. este será el patrón de comparación al evaluar eficiencia y operación de todos aquellos ciclos mecánicos reales que transforman el calor o energía internas en trabajo mecánico.  El ciclo de Carnot inverso está compuesto por cuatro procesos totalmente reversibles que se ilustran en la figura que se muestra a continuación:  

1) Una evaporación isobárica e isotérmica de 1 a 2 a una temperatura T2 donde se suministra al fluido una cantidad de calor T.   2) Una comprensión isoentrópica o adiabática donde el refrigerante pasa de una temperatura T2 a una T3 (donde T3 > T2) al realizar un trabajo sobre el gas.   3) Una condensación isobárica e isotérmico de 3 a 4 a una temperatura t4 , al ceder una cantidad de calor Q al receptor.   4) Una expansión isoentrópica o adiabática donde el fluido pasa de una temperatura t4 hasta la inicial T1 (donde T4 >T1).  

Para obtener un ciclo de refrigeración se emplea una bomba calorimétrica, donde el líquido a evaporar a presión constante, permite absorber calor a temperatura constante. este líquido refrigerante puede ser desde un glicoléter o producto halogenado hasta agua, dependiendo de las condiciones de operación requeridas y la aplicación industrial. Anteriormente se empleaba el freón 12 (Diclorodifluorometano).

el ciclo de refrigeración de compresión de vapor que se efectúa en una bomba calorimétrica, realiza los siguientes procesos reversibles sobre la sustancia refrigerante: 1) una evaporación donde se suministra calor poniendo en contacto indirecto una sustancia más caliente con el refrigerante. este comienza a hervir y pasa a fase vapor.   2) ya en fase de vapor, este se introduce a un compresor de donde sale a mayor presión y temperatura.   3) el vapor comprimido pasa por un condensador, en donde se pone en contacto indirecto (ej. serpentín) con un fluido de menor temperatura. durante este proceso el refrigerante cede calor logrando así su condensación.   4) esta mezcla de vapor y líquido se pasa por una válvula de expansión isoentálpica, saliendo de ella a baja presión y temperatura.   esto se verá ilustrado de la siguiente forma:

La refrigeración es muy conocida por su aplicación en los equipos de aire acondicionado para edificios y para la producción, transportación y preservación de alimentos y bebidas. También tiene grandes aplicaciones en la industria como la producción de hielo y la deshumidificación de gases. Algunas aplicaciones importantes dentro de la Petroquímica incluyen la purificación de aceite lubricante, reacciones a bajas temperaturas, separación de hidrocarburos volátiles, entre otros. Y por supuesto una de las aplicaciones comerciales más importantes es la licuefacción de gases.

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