PRINCIPIOS BÁSICOS CON LA REFRIGERACION (SEMANA 1)

HUMEDAD

La humedad es un elemento del clima, al igual que la temperatura y la presión atmosférica, y se define como la cantidad de vapor de agua contenida en la atmósfera. La rama de las Ciencias físicas que tiene por objeto estudiar la proporción de humedad en la atmósfera es la Higrometría, y el aparato que mide la humedad se llama higrómetro.

Puede considerase la humedad como absoluta o relativa. La absoluta, que se expresa en gramos por metro cúbico de aire, es la cantidad de vapor de agua que contiene la atmósfera; y la relativa es una proporción entre la que realmente tiene el aire, y la total que podría contener para que se saturara a igual temperatura. La humedad absoluta es directamente proporcional a la temperatura, cuanto más calor, más humedad. En cambio, la humedad relativa es inversamente proporcional a la temperatura en las capas atmosféricas bajas. Con una humedad relativa de 100 % o cercana a ese valor, es muy incómodo vivir, y se siente que falta el aire.

Todo lugar donde hay agua con posibilidad de calentarse y evaporarse, es fuente  de humedad. Por eso los Océanos, que reciben el calor del sol, que evapora el agua, por su gran masa de líquida, son la fuente principal de humedad, aunque también contribuyen a formarla los ríos, arroyos y lagos.

Las regiones geográficas que reciben muchas lluvias, se denominan húmedas, como por ejemplo la Pampa Húmeda Argentina, región  de praderas, que comprende a las provincias de Buenos Aires, Entre Ríos, parte de Córdoba y La Pampa, y sur de Santa Fe.

También se aplica a cualquier cuerpo húmedo, o sea, que contiene líquido. Así hablamos de ropa húmeda, o de cabellos húmedos cuando no están secos.

CALOR LATENTE

Se define como la cantidad de calor que necesita una sustancia para pasar del estado sólido a líquido o de líquido a gas sin cambio de temperatura. En el caso del agua, el calor latente de fusión del hielo se define como la cantidad de calor que necesita un gramo de hielo para pasar del estado sólido al líquido manteniendo la temperatura constante en el punto de fusión (273 k).

CALOR SENSIBLE

Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.

El nombre proviene de la oposición a calor latente, que se refiere al calor "escondido", es decir que se suministra pero no "se nota" el efecto de aumento de temperatura, ya que por lo general la sustancia a la que se le aplica aumentará su temperatura en apenas un grado centígrado, como un cambio de fase de hielo a agua líquida y de ésta a vapor. El calor sensible sí se nota, puesto que aumenta la temperatura de la sustancia, haciendo que se perciba como "más caliente", o por el contrario, si se le resta calor, la percibimos como "más fría".

Para aumentar la temperatura de un cuerpo hace falta aplicarle una cierta cantidad de calor (energía). La cantidad de calor aplicada en relación con la diferencia de temperatura que se logre depende del calor específico del cuerpo, que es distinto para cada sustancia.

El calor sensible se puede calcular en algunos casos simples:

·         Si el proceso se efectúa a presión constante:

En donde H es la entalpía del sistema, m es la masa del cuerpo, es el calor específico a presión constante (definido como la cantidad de calor requerida para aumentar en un grado la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo a presión constante), es la temperatura final y es la temperatura inicial del cuerpo.

·         Si el proceso se efectúa a volumen constante:

En donde U representa la energía interna del sistema, n son las moles de la sustancia y es el calor específico a volumen constante. Los valores de calor específico varían también con la temperatura ambiente y el estado físico de agregación de las sustancias.

REFRIGERACIÓN

Del latín refrigeratĭo, la refrigeración es la acción y efecto de refrigerar. Este verbo hace referencia al hecho de hacer más fría una habitación, una sala u otra cosa a través de medios artificiales. Por extensión, refrigerar es enfriar en cámaras especiales distintos alimentos o productos para su conservación. Además, el término refrigeración está vinculado al refrigerio, aquel alimento que se toma para reparar las fuerzas.

           La refrigeración consiste en extraer la energía térmica de un cuerpo para reducir su temperatura. Por las propiedades termodinámicas, dicha energía es transferida hacia otro cuerpo. Cabe destacar que el frío propiamente dicho no existe, sino que la temperatura es el reflejo de la cantidad de energía que posee un cuerpo.

Los alimentos, las vacunas y distintos productos médicos requieren de un adecuado sistema de refrigeración para ser conservados. De lo contrario, podrían ocasionar un serio daño a la salud de la población. Por ejemplo: la carne cruda debe guardarse en heladeras o neveras; de lo contrario, se pudre.

En las últimas décadas, la mayoría de los países acordaron dejar de utilizar los refrigerantes que atentan con la naturaleza y dañan la capa de ozono.

La acción de adecuar las condiciones de temperatura, humedad y limpieza del aire dentro de una edificación se conoce como climatización, que comprende tanto la refrigeración como la calefacción (el proceso para elevar la temperatura).

Los aires acondicionados o acondicionadores de aire son los artefactos más usados para lograr la refrigeración de un ambiente durante la temporada de verano. El acondicionamiento de aire es el proceso que se considera más completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del aire adentro de los locales.

Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autónomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el frío y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la energía térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último caso, la producción de calor suele confiarse a calderas que funcionan con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas, que funcionan por compresión o por absorción y llevan el frío producido mediante sistemas de refrigeración.

La expresión aire acondicionado suele referirse a la refrigeración, pero no es correcto, puesto que también debe referirse a la calefacción, siempre que se traten (acondicionen) todos o algunos de los parámetros del aire de la atmósfera. Lo que ocurre es que el más importante que trata el aire acondicionado, la humedad del aire, no ha tenido importancia en la calefacción, puesto que casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se añade de modo natural por los procesos de respiración y transpiración de las personas. De ahí que cuando se inventaron máquinas capaces de refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen también la humedad ambiente.

BTU (UNIDAD TERMICA BRITANICA)

La cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit. Para determinar BTU de calor añadidos a cualquier cantidad de agua, es solamente necesario multiplicar el número de libras de agua por el número de grados de temperatura que aumentó (BTU = W x C x ∆T) Donde el calor Especifico (C) del Agua es uno (1).