Principios Termodinámicos Clave: Entalpía, Entropía y Optimización de Ciclos Frigoríficos Industriales

entropía y entalpía: entalpía: La cantidad de energía que un
sistema puede intercambiar con su entorno.

Su variación expresa una medida de la cantidad absorbida
o cedida por un sistema termodinámico. Usualmente se mide en Joules.

La variación de la entalpía  expresa una cantidad de 

energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico.

El concepto de “entropía” es equivalente al de “desorden”. Así, cuando decimos que aumentó la entropía en un sistema, significa que crecíó el desorden en ese sistema. Y a la inversa: si en un sistema disminuyó la entropía, significa que disminuyó su desorden.

La medida de la entropía permite establecer el “orden” que posee un sistema en determinada instancia, respecto al que poseía o pudo haber poseído en otra. Así, podría determinarse la diferencia de “entropía”

La entropía también es una magnitud que mide la parte de la energía que NO puede utilizarse para realizar un TRABAJo

primer principio de la termodinámica: dice que es una ley de conservación de la energía y se aplica a sistemas que presentan una serie de transformaciones termodinámicas donde se lleva un gas de un estado incial a un final y en el transcurso solo hay intercambio con el medio exterior con el w y calor.
Se anuncia como: "La cantidad de E térmica(q) trasnferida, es igual al w realizado mas la variación de E interna que se produce en un gas" Q:w+Au

Segundo principio: dice que el " Q fluye expontaneamente de una fuente mas caliente a otra mas fría y no a la inversa",con lo que dice que no es posible señalar un proceso cíclico , cuando su resultado sea la transferencia de calor de fuente fría a una caliente.

CICLO Frigorífico:

se denomina así a todo ciclo que se realiza, para transferencia de calor de una fuente de menor t° a otra de mayor t°, una instalación en que se describe ese ciclo puede tener don finalidades y en cada casose suele definir de distintas maneras: a)se la finalidad es la instalación es mantener baja la t° de la F.F, se denomina maquina frigorífica.
b) el equipo con finalidad de entregar Q a un determinado lugar(efecto de calefacción) se lo denomina bomba de calor. En todo ciclo frigorífico se da un valor indicativo de la ........ Al que llamamos coeficinte de efecto frigorífico Ef:

Ciclo carnot:
Es un ciclo mediante el cual es posible obtener el máximo rendimiento en una maquina térmica, trabajando entre 2 fuentes(t1 y t2). El intercambio de calor se debe suponer que se produce con un gas ideal.. Se llevan a cabo 2 transformaciones isotérmicas alternas a dos transformaciones adiabaticas. B) la importancia del ciclo de carnot, se expresa mediante el teorema de carnot que dice " ninguna maquina térmica que opere entre 2 fuentes dadas de t° (t1 y t2) puede lograr un rendimiento mayor a una maquina de carnot, se opera en las mismas condiciones. Y esta es la base de todo ciclo termodinámico

eje: maquina de carnot mediante diagrama de flujo.

elección de un fluido refrigerante:
El máximo rendimiento corespondiente  a un ciclo real, es independiente del fluido empleado. Pero el ciclo de compresión de vapores presenta desviaciones respecto al de carnot y a esto se debe que el rendimiento dependa del refrigerante empleado. Aun así la elección del medio refrigerante no puede basarse exclusivamente en el rendimiento y entrarn en consideración otros factores como: costo, facilidad de obtención, corrosividad, debe tener alto calor de vaporización (alto coeficiente de efecto frigorífico), las presiones de caporizacion y condensación deben ser bajas, no inflamable, etc. De acuerdo con estas limitaciones el numero de posibles refrigerantes queda reducido a unos pocos que son: NH3, SO2, ClCH3 ,etc. El uso de  nh3 como refrigerante presenta las siguientes ventajas: barato y fácil de obtención, estable , no se mezcla ni ataca otros aceites, no corroe, baja pr en condensador y vaporizador, etc.

Mejoras a los ciclos frigoríficos: estas mejoras están destinadas a aumentar el coeficiente de efecto frigorífico. Algunos procedimientos son: sub enfriamiento del liquido condensado, doble comprsion (en etapas)