Universidadad Nacional San Antonio Abad Del Cusco.docx

UNIVERSIDADAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

Actividades encargadas INTEGRANTES: MIRIAM YONI VELASQUEZ MEZA DOCENTE: LUZ MARINA APARICIO PEÑA

SEMENTRE: 2018- II

ACTIVIDAD I 1. TODAS LAS CONVERSIONES DE WATTS (UNIDADES) Las ecuaciones que relacionan dimensionalmente el vatio con las unidades básicas del Sistema Internacional son: En términos de la mecánica clásica:



En términos del electromagnetismo:

Tabla de Conversión de W: vatio a mili vatio kilovatio megavatio gigavatio caballo de fuerza métrico caballo de fuerza mecánica caballo de fuerza eléctrica erg por segundo:

ACTIVIDAD 2 2. Definición de la trasferencia de Calor en esferas, en que se utilizan en la ingeniería.

Se considera flujo estable en la dirección r y la ecuación 4.28 quedaría expresada como

Esta expresión se puede escribir como

Consideraciones: La distribución de temperaturas es función únicamente de r T=T( r ) k es constante q,,,G es igual a cero luego para las condiciones de frontera se tiene:

de la ecuación 4.34 se tiene que 1/r no puede ser cero, luego

Integrando nuevamente la ecuación 4.36

Resolviendo para las condiciones de frontera, se tiene la siguiente expresión para la distribución de temperaturas

Una vez conocida la distribución de temperaturas con la ley de Fourier se determina la transferencia de calor

ACTIVIDAD 3 ESCRIBIR EN COEFICIENTE GLOBAL EN FUNCION A SU ÁREA INTERNA El coeficiente global de transferencia de calor (U) es un factor que para una configuración geométrica o hidrodinámica dad al multiplicarlo por el área del intercambio de calor y por la diferencia total de temperaturas. Se obtiene el calor total transferido

Actividad 4 A.- Demostración de la ecuación general integral de una esfera En régimen permanente se tiene que T/t = 0 y si no existen fuentes ni sumideros (E = 0); para un material isótropo, la temperatura es función del radio , T = T() , y por lo tanto, el flujo de calor se puede considerar mono dimensional. La ecuación diferencial de la distribución de temperaturas es:

Si al gradiente de temperaturas en la dirección radial le llamamos u, la distribución de temperaturas es de la forma:

La distribución de temperaturas en paredes esféricas es de la forma:

Viniendo dado el calor transmitido por conducción por la expresión:

Observándose que Q depende de 1 y se va diluyendo a medida que aumenta 1, (2 es constante), por cuanto aumenta la sección.

Esta expresión para el calor se puede poner también en la forma:

En la que Resf se denomina resistencia térmica de la esfera, en analogía con la ley de Ohm. Para determinar el calor evacuado a través de una esfera hueca, de radio interior r1 y radio exterior r2, calentada por un fluido a TF, a un medio exterior a T0, se tendrá:

B) Como se convierte Grados Celsius a grados Kelvin. Para convertir grados kelvin a grados centígrados se emplea la siguiente formula. °K -273.15 C.- DEMOSTRAR LA ECUACION GENERAL DE TEMPERATIRAS CILINDRICAS

Actividad 5 a. REACTOR Un reactor químico es un equipo en cuyo interior tiene lugar una reacción química, diseñado para maximizar la conversión y la selectividad de esa reacción con el menor coste posible. Si la reacción química es catalizada por una enzima purificada o por el organismo que la contiene, se habla de birreactores. El diseño de un reactor químico requiere conocimientos de termodinámica, cinética química, transferencia de masa y energía, así como de mecánica de fluidos; balances de materia y energía son necesarios. Por lo general se busca conocer el tamaño y el tipo de reactor, así como el método de operación. Además, con base en los parámetros de diseño se espera poder predecir con alguna certidumbre la conducta de un reactor ante ciertas condiciones; por ejemplo, un salto en escalón en la composición de entrada. Existen varias formas de clasificarlos Según el modo de operación Reactores discontinuos: son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentación, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cinética de la reacción, tras el cual se saca el producto. Reactores continuos: son todos aquellos que trabajan de forma continua. Según el tipo de flujo interno Reactores ideales: suelen ser descritos con ecuaciones ideales sencillas y no consideran efectos físicos más complejos o perturbaciones pequeñas. Reactores no ideales: consideran el patrón de flujo, la existencia de zonas muertas dentro del reactor donde el material no circula, además consideran una dinámica de fluidos más compleja, suelen Describirse conociendo la cinética de las reacciones, la RTD (distribución de edad del fluido) del flujo, el tipo de mezclado pudiendo ser este tardío o inmediato, y conociendo si el tipo de fluido es micro o macro fluido.

Según las fases que albergan Reactores homogéneos: tienen una única fase, líquida o gas. Reactores heterogéneos: tienen varias fases, gas-sólido, líquido-sólido, gaslíquido, gas-líquido-sólido.

Idealmente, pueden suponerse tres tipos de reactores homogéneos:

B) Definir la aleta de transferencia de calor, su diseño, funcionamiento de las aletas y para qué sirve.

1 ) Aumentar el valor del coeficiente de película ( h ). Esto se puede hacer, por ejemplo, utilizando un ventilador para forzar la convección. En muchas ocasiones esta solución no resulta económicamente rentable o es demasiado complicada. 2 ) Aumentar la superficie de intercambio ( As ) mediante elementos adicionales llamados, en general, aletas.

El balance de energía en el elemento de volumen coloreado en la figura adjunta será: Qpunto cond,x = Q-punto cond,x+Dx + Q-punto conv , es decir, ( Velocidad de transferencia de calor por conducción en la sección correspondiente a x ) = ( Velocidad de transferencia de calor por conducción en la sección correspondiente a x+Dx ) + ( Velocidad de transferencia de calor por convección en la superficie lateral del elemento de volumen )

- Por la Ley de Enfriamiento de Newton: Q-punto conv = h * ( p * Dx ) * ( Ts - Tf ),

siendo p el perímetro de la sección transversal de la aleta. Sustituyendo en la ecuación del balance de energía y dividiendo por Dx queda:

c.- Refrigeradoras y congeladoras El refrigerador,1 la refrigeradora2 o el frigorífico,3 la nevera,4 la heladera,5 el frigider,6 el aparato de frío es un dispositivo empleado principalmente en cocina y en laboratorio que consiste en un armario aislado térmicamente, con un compartimento principal en el que se mantiene una temperatura de entre 2 y 6 °C y también, frecuentemente, un compartimento extra utilizado para congelación (a −18 °C) llamado congelador.

El frío se produce mediante un sistema de refrigeración por compresión, alimentado por corriente eléctrica y, a veces, por un sistema de absorción usando como combustible queroseno o gas butano. Es uno de los electrodomésticos más comunes en el mundo.[cita requerida] Se conoce como refrigeración al enfriamiento de un cuerpo por transferencia de calor. Algunas aplicaciones típicas son la conservación, en particular de alimentos, y también el enfriamiento de bebidas para hacer su consumo más agradable.

En ciertas regiones hispanohablantes, el término «frigorífico» (‘que enfría’)3 denomina a los establecimientos dedicados al procesamiento de determinados alimentos (por ejemplo frigoríficos de carnes o de frutas). En cualquier caso, todos los términos mencionados a continuación son correctos y solamente difieren en la preferencia de uso de cada región.

USO EN DISTINTOS PAÍSES HISPANOHABLANTES Nombre

País

Frigidaire

Argentina, en desuso. (Más común: «heladera»);6 Bolivia;6 Cuba (también «frío» y «refrigerador»);67

Frigider

Chile, en desuso.6 Actualmente se le dice «refrigerador».8

Frigorífico

España. Se abrevia comúnmente «frigo». Se encuentra en competencia con "nevera", siendo algo menos común que ésta. 7

Funcionamiento Ejemplo de etiquetado energético de la UE para un refrigerador. La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor del interior del refrigerador y expulsarla al exterior, empleando una fuente de energía externa para mantener el proceso. Un refrigerador es una bomba de calor, impulsada generalmente por un motor eléctrico. Es asimismo posible emplear sales eutécticas o absorción.

Para que la eficiencia sea mayor, la diferencia de temperatura entre el condensador, (que contiene el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador) y el aire ambiente debe ser máxima, ya que es en este lugar donde el calor sale del aparato. Por este motivo son más eficientes en invierno que en verano y en cualquier época, su consumo es menor si se sitúa en un lugar fresco. Asimismo debe procurarse que el intercambiador de calor externo (o condensador), que suele estar en la parte trasera del aparato, tenga una buena ventilación.

Caracteristicas Frigorífico con la puerta abierta, lleno de botellas de cerveza. Los refrigeradores domésticos pueden tener un solo compartimento, que puede ser de congelación, o bien dos. Los frigoríficos con dos compartimentos fueron comercializados por primera vez por General Electric en 1939. En Europa los refrigeradores se clasifican en cuatro tipos, que se indican con estrellas:    

**** −30 °C (congelador; congelación) *** −20 °C (congelador; conservación) ** 0 °C (frigorífico; carnes) * 4 °C (frigorífico)

La capacidad del refrigerador se acostumbra a medir en litros. Las posibilidades de los refrigeradores más recientes se han ampliado notablemente; pueden tener: 

Una pantalla de cristal líquido que sugiere qué tipos de comida deberían almacenarse a qué temperaturas y la fecha de caducidad de los productos almacenados.  Indicador de las condiciones del filtro que avisa cuando llega el momento de cambiarlo. Una advertencia de apagón, alertando al usuario sobre la ocurrencia del mismo, usualmente al parpadear la pantalla que muestra la temperatura. Puede mostrar la temperatura máxima alcanzada durante el apagón (al no haber refrigeración por falta de energía eléctrica), junto con información sobre CONGELADORAS Congelador cuyo evaporador en forma de anaquel entra en contacto directo con el producto en almacén.

Electrodoméstico que combina refrigerador en la parte superior y congelador en la parte inferior.

Un congelador, es un equipo de refrigeración que comprende un compartimento aislado térmicamente y un sistema frigorífico, que lo ayuda a mantener

Bibliografía http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-165.htm https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/34475/1/Mecanismos%20de% 20transmisi%C3%B3n%20de%20calor%20%28CONDUCCION%2C%20CONV ECCION%2C%20RADIACION%29.pdf - https://www.ecured.cu/Transferencia_de_calor - http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html