Historia y Fundamentos de la refrigeración

HISTORIA Y FUNDAMENTOS DE LA REFRIGERACIÓN Antonio Trinidad Romero Monroy

Objetivo de la Clase Al finalizar el tema el participante serรก capaz de describir y analizar la Historia y Fundamentos de la Refrigeraciรณn.

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Historia de la Refrigeración La preservación de alimentos es uno de los usos mas valiosos de la refrigeración, ya que la descomposición de estos disminuye con el control de la temperatura.

El almacenaje en frio como método de conservación, se empezó a utilizar cuando los humanos prehistóricos almacenaron carnes y otros productos en cuevas con hielo.

Alrededor de los año 1000 a. C., los chinos descubrieron que el uso del hielo que se encontraba en la montañas mejoraba el sabor de las bebidas. Cortaban el hielo y lo empacaban en paja y aserrín y lo comercializaban.

Lo mismo hacía el Imperio romano, hacían bajar el hielo desde las montañas y lo almacenaban en pozos revestidos de paja y ramas y cubiertos de con madera.

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Pioneros de la Refrigeración En el año 1550 d. C., el medico español Blas de Villafranca descubrió un medio para conservar el hielo por más tiempo, agregándole sal y guardado en armarios, así creo las primeras refrigeradoras.

Sin embargo, la refrigeración domestica mecánica es una innovación relativamente resiente, que fue investigada originalmente por John Gorree en 1842, pero no fue hasta que Clarece Bordee, en 1870, desarrollo los primeros equipos y procedimientos para el congelamiento de los alimentos.

Fue hasta antes de la primera guerra mundial que aparecieron las primeras refrigeradoras mecánicas o eléctricas, con el objetivos de guardar los alimentos en casa.

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Principios de la refrigeración Es el acto de remover calor de un material para disminuir su temperatura, hasta que esté en un rango de temperatura adecuado para alargar su vida útil.

Refrigeración (General) :

Refrigeración ( Científico):

Es remover calor de un lugar o material donde no es deseado y transferirlo a otro lugar donde no importa ( ley de la termodinámica).

Es el proceso de reducir y mantener la temperatura de un espacio o material, por debajo de la temperatura de su alrededor.

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Principios Básicos de la Temperatura y Presión Temperatura y la presión son dos parámetros importantes en los procesos de refrigeración, a través de su medición y control se puede mantener un equipo de refrigeración en condiciones adecuadas.

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Calor Para entender que es el calor, es necesario conocer la primera ley de la termodinámica, llamada también: “principio de la conservación de la energía”, que estípula que la energía no puede ser creada ni destruida, pero puede ser convertida en otra forma de energía.

Es importante entender que el calor solo va en una sola dirección, esto quiere decir que el calor va del material mas caliente al material más frio.

Mientras más grande es la diferencia de temperatura, mayor es la transferencia de calor.

La unidad empleada para medir el calor es el BTU(British Termal Unit, usado principalmente en Estados Unidos y el Reino Unido.).

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TIPOS DE TRANSFERENCIAS DE CALOR Transferencia de por Conducción: Dentro de un material, el calor se transfiere de molécula en molécula. Por ejemplo, si se coloca la punta de una barra de cobre sobre el fuego, en algún momento la otra punta se pondrá demasiada caliente como para sostenerla.

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Transferencia de calor por Convección: El calor por convención se transfiere de un cuerpo a otro por medio de corriente de algún fluido. Este fenómeno se da en forma natural cuando en una habitación el aire caliente sube y aire frio baja.

También se puede dar en el ambiente. O cuando se calienta el aire en el interior de un globo aerostático.

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Transferencia de por Radiación: Es la única forma de transferencia de calor que no necesita de ningún material para que ocurra.

El sol es el mejor ejemplo para explicar este tipo de calor, porque aunque esté a unos 93,000,000 millas(148,000,000 km) de la superficie de la tierra aun se siente su intensidad.

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Combinaciรณn de los tipos de transferencia de calor Anteriormente explicamos uno a uno los procesos de transferencia de calor que se presentan por separado.

Pero estos tres procesos se pueden presentar al mismo tiempo. muchas veces puede pasar desapercibido, pero estรกn presentes en la vida cotidiana de toda ama de casa.

Las tres transferencias de calor se presentan cuando cocinamos nuestros alimentos.

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Temperatura y Presión La temperatura y la presión son dos parámetros que se relacionan estrechamente con el ciclo de la refrigeración, por lo que lograr controlarlos y medirlos es posible mantener un refrigerador en buenas condiciones.

Temperatura: El término temperatura se refiere a una medida de la intensidad de calor del ambiente o de un material. También se puede decir, que la temperatura es una descripción del nivel de calor en un material.

Es muy distinto el concepto de temperatura con el concepto de cantidad de calor que contiene un material. Haciendo una similitud con agua, la profundidad seria el equivalente a la temperatura y la cantidad de agua seria el equivalente a la cantidad de calor.

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Para medir la temperatura se utiliza dos escalas: el grado Fahrenheit (°F) utilizado en los Estados Unidos e Inglaterra (sistema Ingles) y el grado (°C) utilizado en la mayoría de países (sistema Internacional).

Las dos escalas se miden con base a dos temperaturas de referencia.

Uno llamado punto de función del hielo, que es cuando existe la mezcla de agua saturada de aire y hielo; la otra temperatura de referencia es el punto de ebullición del agua, ambas temperatura se toman con la presión de una atmósfera.

En la escala Celsius o centígrados, el punto de función del hielo o congelamiento del agua es de 0 y el punto de ebullición de agua del agua a 100. En el sistema Inglés, el punto de congelación del agua es de 32 °F (0 °C) y la temperatura a la que hierve es de 212 °F (100 °C), por esta razón, la mayoría de termómetros tienen indicados estos dos puntos.

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Para encontrar la equivalencia entre el Sistema Ingles y el Sistema Internacional (°F y °C ) y viceversa, existen tablas y formulas. Cuando sea necesario , se utilizara una tabla de conversion o la siguiente formula: °C =(°F – 32°) 1.8

°F=(1.8 x °C) + 32

°C=5x(°F – 32°) 9

°F=(9 x °C) + 32 5

Ejemplo: 1- Se convertirá la escala de temperatura que hay dentro de una habitación, de 150°F a grados °C.

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Presión Se le llama presión a la fuerza ejercida por un líquido o un gas sobre una superficie o un cuerpo.

Esta fuerza actúa en todas direcciones .

La presión se mide de dos maneras en psi (pounds per squaré inch. , es decir, libras por pulgadas cuadradas) en el Sistema Ingles y en el Sistema Internacional se mide en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm²).

Existen tres tipos de presione s las cuales son: A) Presión Atmosférica.

B) Presión Manométrica.

C) Presión Absoluta.

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Presión Atmosférica: La tierra esta rodeada de una atmosfera que contiene, fundamentalmente de oxígeno y nitrógeno, los cuales se esparcen por varios Kilómetros sobre la superficie de la terrestre (aproximadamente 80 Km.) Se le llama presión atmosférica al peso o fuerza que ejerce la atmosfera sobre la superficie de la tierra.

El valor de la presión atmosférica ha sido establecida universalmente con un valor de 14,7 psi (lb/pulg²) Se puede expresar como la fuerza perpendicular que ejerce sobre la superficie o area. La fuerza de gravedad que atrae la capa de gases que forman parte de la atmosfera sobre la superficie.

Se mide en relación con el nivel del mar.

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Presión Manométrica: Se le llama así a la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica. Se mide con un manómetro o dispositivo de medición de presión.

El manómetro esta calibrado para leerse en cero (0) psi cuando no esta conectado a una fuente de presión.

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C) Presión Absoluta:

La presión absoluta es aquella presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto, se determina mediante la suma de la presión atmosférica y la presión manométrica.

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Relaci贸n entre presi贸n y temperatura: La operaci贸n de un sistema de refrigeraci贸n depende principalmente de las diferencias de presiones que existen en el interior, ya que estas tiene un efecto directo en la temperatura del sistema.

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ACTIVIDAD A REALIZAR  ACTIVIDAD 1 MATERIALES A UTLIZAR:

1 Candela o veladora y Fósforos 1 Cuchara 1 vaso de vidrio Agua fría

PROCEDIMIENTO:

Con los fósforos encender la candela, ya encendida la candela. Identificar los tres tipos de transferencia de calor?, que se aplicaron en desarrollo de la clase.

Realizar una cuadro comparativo de cada uno de las transferencias de calor y cual es el motivo por el cual hay una variable en ellos.  ACTIVIDAD 2 REALIZAR EL SIGUIENTE EJERCICIO. Ejemplo: 1- Se convertirá la escala de temperatura que hay dentro de una habitación, de 150°F a grados °C. Y Cuales serian sus aplicaciones en la actualidad?  ACTIVIDAD 3 Con el vaso de vidrio, introducir agua fría hasta llegar casi al borde del vaso. Luego observe y analice que fue lo que sucedió en la apariencia del vaso, y, Que tipos de transferencia de calor se aplico a la actividad y cual fue el proceso que se obtuvo como resultado. Describa sus conclusiones al final del periodo de clase .

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ENLACE DE MATERIAL MULTIMEDIA:

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