LRPD IV-TERMODINAMICA-2.docx

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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA - PROGRAMA ACADEMICO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA
FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA ACADÉMICO DE
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
TÍTULO
PROYECTO DE REFRIGERACIÓN PC4
MONOGRAFIA FINAL
CURSO
TERMODINAMICA
PRESENTADO POR LOS ESTUDIANTES DEL V CICLO
ABARCA SOTO, PIERO
BALBUENA VASQUEZ, MARCELO
GUZMAN SALAS, CARLOS
MUÑOZ APARCANA, CRISTHIAN
QUISPE SOTO, ERICK
PROFESOR DEL CURSO
ING. JULIO HIPOLITO SOTO LOVON
ICA - PERÚ
2022

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AGRADECIMIENTO
Agradecemos a la universidad San Juan
Bautista por habernos abierto las puertas
de este prestigioso templo del saber cuna
de buenos profesionales.
Al director Carlos Vega por entregar a la
sociedad buenos profesionales capaces
para el desarrollo de la producción
agroindustrial de nuestro país.
Y a todos mis compañeros y en especial a
los que forman parte de este grupo.

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DEDICATORIA
Dedicamos este trabajo a todos los
alumnos del V ciclo de la carrera de
ingeniería agroindustrial de la universidad
privada San Juan Bautista quienes con
esfuerzo y constancia lograremos nuestras
metasprofesionales.

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INDICE
INDICE.................................................................................................................................................. 4
RESUMEN ............................................................................................................................................ 5
INTRODUCCION................................................................................................................................... 6
OBJETIVOS........................................................................................................................................... 8
1.1. OBJETIVO GENERAL.................................................................................................................. 8
1.2. OBJETIVO ESPECIFICO .............................................................................................................. 8
CAPITULO II: MARCO TEORICO ........................................................................................................... 8
2.1. PRINCIPIOS TEORICOS.............................................................................................................. 8
2.2. BASES CONCEPTUALES........................................................................................................... 10
2.2.1. CALOR.............................................................................................................................. 10
2.2.2. CALOR SENSIBLE.............................................................................................................. 10
2.2.3. CALOR LATENTE............................................................................................................... 10
2.2.4. CALOR LATENTE DE FUSIÓN............................................................................................ 11
2.2.5. CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN ............................................................................... 11
2.2.6. FRIO................................................................................................................................. 11
2.2.7. TEMPERATURA................................................................................................................ 11
2.2.8. ESCALA DE TEMPERATURA.............................................................................................. 12
2.2.9. CALOR ESPECIFICO .......................................................................................................... 12
2.2.10. REFRIGERACIÓN ............................................................................................................ 12
2.2.11. REFRIGERANTES ............................................................................................................ 12
2.3. MATERIALES Y COSTOS .......................................................................................................... 13
2.4. PROCESO DE EXPERIENCIA..................................................................................................... 13
CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 16
RECOMENDACIONES......................................................................................................................... 16
BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................................... 16
ANEXOS ............................................................................................................................................. 17

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RESUMEN
Se entiende por refrigeración a aquel proceso mediante el cual se busca bajar o
reducir la temperatura del ambiente, de un objeto o de un espacio cerrado a partir del
enfriamiento de las partículas. Este proceso de refrigeración es por lo general artificial,
aunque sus principios se basan en la refrigeración natural que se da en el medio ambiente.
Hay diversos tipos de refrigeración que son utilizados en diferentes situaciones, pero por
lo general el más común es aquel que se realiza en el ambiente doméstico a través de
aparatos como heladeras, refrigeradores y freezers.
El proceso de refrigeración que se puede aplicar sobre un ambiente u objeto se
basa en la noción de que, si se le extrae o quita energía a ese ambiente u objeto, su
temperatura bajará. Al retirar energía a partir del uso de una máquina refrigerante (como
puede ser por ejemplo una heladera) el objeto progresivamente pierde su temperatura y
se enfría.

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INTRODUCCION
Debemos de tener presente que la refrigeración es un proceso el cual consistirá en
bajar artificialmente la temperatura de un determinado ambiente o espacio cerrado. Hoy
en día es un aspecto fundamental en lo que respecta a la conservación de distintos
alimentos y bebidas, permitiendo que los mismos tengan una duración extremadamente
alta a la hora de ser aptos para su ingestión y consumo. La refrigeración, no obstante,
tiene muchos años entre nosotros, aunque por supuesto en tiempos pretéritos era solo
posible mediante medidas muy básicas y rudimentarias. También es posible hacer
referencia a la refrigeración desde la perspectiva de la baja de temperatura de una
habitación, hecho que tiene la finalidad de mantener cómodas a las personas, aunque en
algunos casos concretos también tiene fines específicamente productivos en lo que
respecta a algunas actividades
En el pasado, la conservación de alimentos dependía especialmente del agregado
de sal para desecar a los mismos. Este proceso era utilizado especialmente con la carne,
haciendo del elemento mencionado un instrumento de gran valor. No obstante, con el
paso del tiempo comenzó a utilizarse el hielo también como una forma de retrasar el
proceso de degradación de la comida. No obstante, esta posibilidad solo estaba vigente
en zonas en donde existía cercanía a fuentes naturales de hielo, es decir, zonas frías; en
algunos casos existió incluso una actividad comercial destinada a transportar el hielo
desde zonas frías hasta zonas más templadas, pero como puede imaginarse, esta tarea
tenía serias limitaciones técnicas

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Hoy en día, la refrigeración no es solo un proceso que puede utilizarse para
mantener los Alimentos, es ante todo una obligación que deben sostener lo agentes que
comercian con los Mismos. En efecto, una de las circunstancias que hacen que un
determinado alimento pueda ser consumido es el hecho de mantener siempre y en todo
momento a la denominada cadena de frio. Como podemos observar, la refrigeración es
un fenómeno indispensable para proveer de Alimentos a sociedades cada vez más
numerosas y complejas. Los primeros refrigeradores fueron considerados peligrosos y
fueron causa de muchos accidentes debido al uso de refrigerantes como el amoníaco y
ácido sulfúrico. Este problema fue resuelto con el invento del freón.
En la actualidad, se utilizan otros refrigerantes como los hidrofluorocarburos
(HFC) que son menos peligrosos tanto para el hombre, como para el medio ambiente.

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OBJETIVOS
1.1. OBJETIVO GENERAL
Tener presente el funcionamiento y saber todo lo referente al refrigerador, como
una amplia fuente de estudio del calor, además de conocer el impacto de esta tecnología
en la sociedad y el ambiente aplicado a la materia de termodinámica referente a la
segunda ley en un sistema aislado.
1.2. OBJETIVO ESPECIFICO
 Determinaremos los conceptos básicos de termodinámica, referentemente al sistema de
refrigeración.
 Desarrollar las características que presentan los ciclos y modos de refrigeración.
 Analizar los datos obtenido con el proyecto referente a un sistema de enfriamiento.
 Interpretar y dar a conocer los resultados y conclusiones.
CAPITULO II: MARCO TEORICO
2.1. PRINCIPIOS TEORICOS
Por refrigeración, nosotros entendemos que es el proceso por el cual bajamos o
reducimos la temperatura del ambiente, de un espacio cerrado a partir del enfriamiento
de partículas.
Este proceso de enfriamiento es generalmente artificial, aunque los principios se
basan en el enfriamiento natural que tiene lugar en el medio ambiente.

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Hay diferentes tipos de refrigeración que se utilizan en diferentes situaciones,
pero en general la más común es la que se lleva a cabo en el entorno doméstico a través
de aparatos como frigoríficos y congeladores.
Laura Fiorucci et al; (2017) nos dice que los sistemas de refrigeración utilizan
propiedades termodinámicas, debido a:
Los denominados sistemas frigoríficos o sistemas de refrigeración corresponden
a arreglos mecánicos que utilizan propiedades termodinámicas de la materia para
trasladar energía térmica en forma de calor entre dos o más focos, conforme se requiera.
Están diseñados primordialmente para disminuir la temperatura del producto almacenado
en cámaras frigoríficas o cámaras de refrigeración las cuales pueden contener una
variedad de alimentos o compuestos químicos, conforme especificaciones. (P. 3)
Gelys Guanípa et al; (2010) nos dice que la refrigeración tiene como fin enfriar y
conservar algunas sustancias, según:
Proceso por el que se reduce la temperatura de un espacio determinado y se
mantiene esta temperatura baja con el fin, por ejemplo, de enfriar alimentos, conservar
determinadas sustancias o conseguir un ambiente agradable. El almacenamiento
refrigerado de alimentos perecederos, pieles, productos farmacéuticos y otros se conoce
como almacenamiento en frío. La refrigeración evita el crecimiento de bacterias e impide
algunas reacciones químicas no deseadas que pueden tener lugar a temperatura ambiente.
Gelys Guanípa et al; (2010) nos dice que el dióxido de carbono lo usamos como
refrigerante, debido a:

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El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco o nieve carbónica,
también se usa como refrigerante. A la presión atmosférica normal no tiene fase líquida,
y sublima directamente de la fase sólida a la gaseosa a una temperatura de - 78,5 °C. La
nieve carbónica es eficaz para conservar productos a bajas temperaturas mientras dura su
sublimación.
2.2. BASES CONCEPTUALES
2.2.1. CALOR
Es una forma de energía, generada por el movimiento molecular de la materia,
esta energía es transferida por una diferencia de temperatura.
2.2.2. CALOR SENSIBLE
Es el calor que puede medirse o sentirse, provoca un cambio
en la temperatura de una sustancia, pero no un cambio en su estado, sustancias
en estado sólido o gases, contienen calor sensible hasta cierto grado, hasta que
sus temperaturas están en el cero absoluto.
También se define como la suma de la energía del sistema más el
producto del volumen del sistema por la presión ejercida sobre el sistema por su
entorno, no implica un cambio en la humedad.
2.2.3. CALOR LATENTE
La palabra latente se deriva del vocablo latino (latin: latens; de latere, estar
escondido) que significa escondido. Por lo cual se trata de un calor escondido, que no lo

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puede registrar un termómetro ni se puede sentir. También se denomina como la cantidad
de calor absorbida o desprendida por un mol, o una unidad de masa de una sustancia,
durante un cambio de estado a temperatura y presión constantes. En este caso estamos en
presencia de un cambio de humedad en la sustancia.
2.2.4. CALOR LATENTE DE FUSIÓN
Es el calor necesario para pasar una libra de sólido a líquido sin cambiar su
temperatura a una presión atmosférica normal.
2.2.5. CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN
Es el calor necesario para pasar una libra de liquido a vapor sin cambiar su
temperatura a una presión atmosférica normal.
2.2.6. FRIO
Es un término relativo que describe el nivel bajo de energía o temperatura, de un
objeto o área en comparación con un nivel de energía o temperatura conocido. Un
ejemplo de lo relativo es que una persona que viviera en el Ártico diría que un ambiente
que esté a una temperatura de 15ºC es caliente, pero para una persona en el Ecuador sería
fría.
2.2.7. TEMPERATURA
Es solo una indicación de la intensidad o grado de calor de una sustancia u objeto,
por ejemplo, dos trozos de cobre uno de un kilogramo y otro de cincuenta kilogramos,
indicarán la misma temperatura independiente de la masa de cada trozo.

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2.2.8. ESCALA DE TEMPERATURA
Es cada una de las maneras convencionales de graduar los termómetros con
valores numéricos definidos, existiendo fórmulas específicas que relacionan las
diferentes escalas. Las escalas más conocidas son: Fahrenheit y Celsius.
2.2.9. CALOR ESPECIFICO
Es la capacidad de un cuerpo para absorber calor.
2.2.10. REFRIGERACIÓN
Es la transferencia de calor de regiones de temperatura inferior a regiones de
temperatura más altas.
2.2.11. REFRIGERANTES
Son los fluidos de trabajo utilizados en los ciclos de refrigeración, que tienen la
característica principal de evaporarse a bajas presiones y temperaturas y condensarse a
altas presiones y temperaturas y son capaces de absorber calor de un ambiente.

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2.3. MATERIALES Y COSTOS
Materiales Unid. Costo
Silicona liquida 1 S/5.00
Accesorios (bisagra, jalador, aerosol,
clavos, cola sintetica)
1 s/ 15.00
Sensor de temperatura 1 S/40.00
Alambres y cables 5 S/5.00
Planchas de tecnopor 1 S/21.90
Cargador de 12 voltios 1 S/10.00
Fuente de alimentación de CPU - -
Pasta térmica 1 S/15.00
Kit de Celda peltier TEC-1 12706 1 S/140.00
Una batería de 9 voltios - -
Disipadores de calor - -
Ventiladores de CPU de 12 voltios - -
TOTAL S/ 256.90
2.4. PROCESO DE EXPERIENCIA
En primer lugar, se revisó las piezas las cuales fueron solicitadas en la ciudad de
Lima, con el fin de comprobar el buen funcionamiento antes de poder ensamblar el
trabajo final
Piezas tales como:
 Ventilador
 Celda Peltier
 Fuente de alimentación
 Disipadores

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Luego de revisar las piezas, hicimos la unión del disipador de calor con la celda
Peltier, para poder unir el disipador utilizamos un precinto con el fin de evitar
movimientos en la celda Peltier.
Ya con el cooler o caja armada de acuerdo a los tamaños de los accesorios que en
primer lugar mencionamos, este será utilizado como almacenamiento para refrigerar
nuestros productos.

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Vamos a hacer cortes en la caja armada del tamaño del ventilador, el cual tenemos
que asegurarnos que no haya salidas ni entradas de aire.
Luego que ya ensamblamos y cortamos las medidas exactas para poder empotrar
el ventilador hacemos las conexiones tanto en positivo y negativo para luego poder
alimentarlo mediante una fuente poder.

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CONCLUSIONES
Conocimos sobre el funcionamiento del refrigerador, investigando y encontrando
ejemplos de aplicaciones sobre el estudio del calor, y así demostraremos la utilidad y el
impacto que le damos dentro de la sociedad.
RECOMENDACIONES
Esperamos que los resultados que obtendremos cumpla con nuestras expectativas
y que al momento de realizar la transmisión de calor sea desde un cuerpo caliente a un
cuerpo frio, tal cual nos indica la segunda ley de la termodinámica.
BIBLIOGRAFÍA
 Fiorucci, L. (2017) Sistema de refrigeración por compresión. Alsina
 Guanipa, G. (2010) Frigoríficos frutícolas de la región Metropolitana: condiciones
laborales, seguridad y salud. Mesa María
 INTARCON (2022) La importancia de la refrigeración en los alimentos INTARCON.
Consultado el 9 de noviembre de 2022. https://acortar.link/hvlUoh
 Termodinámica. Yunus Çengel, Michael Boles. Séptima edición. Editorial Mc Graw Hill.
2012.
 Wark, k. Richards, D.E: Termodinámica, 6a edición MC Graw-Hill, 2001.

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ANEXOS
CORTE DE PIEZAS PARA EL ARMADO DE LA ESTRUCTURA DE
NUESTRO MIREFRIGERADOR

18
ENSABLADO DE PIEZAS

19

20
ENSAMBLADO DEL KIT PELTIER
ENSAMBLADO DEL SENSOR DE TEMPERATURA

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22
PRESENTACION DE TRABAJO FINAL
MEDICION DE TEMPERATURA EN EL MINIREFRIGERADOR

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