No es necesario que un sistema transfiera calor para realizar el trabajo. Este artículo analiza qué es el enfriamiento adiabático.
In adiabático Enfriando, la presión dentro del sistema se reduce debido a que aumenta el volumen. Esto hace que el sistema realice un trabajo sobre los alrededores. En el proceso adiabático, el calor no se transfiere, pero aún se realiza trabajo en forma de paredes móviles o límites del sistema.
¿Qué es el sistema de enfriamiento adiabático?
El enfriamiento adiabático es un tipo de proceso termodinámico en el que la temperatura del fluido de trabajo se reduce sin ninguna transferencia de calor entre el sistema y el entorno.
Esto sucede cuando la presión del sistema se reduce y el volumen se expande. Las paredes del sistema son adiabáticas por lo que no dejan que el calor se escape o ingrese al sistema. Aunque pueden moverse para realizar un trabajo.
¿Tipos de enfriamiento adiabático?
Aunque se produce enfriamiento, no es necesario que transferencia de calor tiene lugar En el enfriamiento adiabático no se produce transferencia de calor pero la temperatura del sistema disminuye.
Hay tres tipos de proceso de enfriamiento adiabático, son-
- Refrigeración adiabática directa: Esto también se denomina enfriamiento de bulbo húmedo. En este proceso, existe una interacción directa entre el aire y el agua.
- Refrigeración adiabática indirecta: Esto también se denomina enfriamiento por evaporación. En este proceso, el agua se evapora en una columna de aire que es diferente del aire que se utiliza para enfriar.
- Enfriamiento adiabático de dos etapas: Como sugiere su nombre, utiliza dos etapas para completar el proceso de enfriamiento. primera etapa es enfriamiento adiabático indirecto y otra etapa es directa enfriamiento adiabático. La combinación de ambos procesos nos ayuda a lograr un enfriamiento más rápido.
¿Cuáles son las ventajas de la refrigeración por enfriadores adiabáticos?
Los beneficios de los enfriadores enfriados por aire son los siguientes:
- El proceso está automatizado, por lo que se reduce la necesidad de interferencia humana, por lo que no necesita una inspección o un operador continuos.
- Los ahorros de energía son mayores, por lo que es rentable y genera más beneficios para la empresa.
- Es una tecnología más ecológica y tiene un impacto muy menor en el medio ambiente. Esto se debe a que genera un desperdicio mínimo durante el funcionamiento.
- Estos sistemas son rentables y fáciles de usar. Por lo tanto, el proceso de instalación y el tiempo de configuración no requieren mucho tiempo.
- La interfaz de usuario es muy sencilla, lo que facilita su uso.
Los beneficios anteriores hacen enfriadores enfriados por aire un dispositivo deseable para propósitos de enfriamiento. Muchas industrias usan enfriadores de aire y ahorran una gran cantidad de dinero al usar enfriadores rentables.
¿Cómo se produce el enfriamiento por aire adiabático?
El enfriamiento por aire adiabático ocurre cuando se reduce la presión del sistema, lo que da como resultado una expansión de volumen.
Las paredes adiabáticas del sistema evitan que el calor entre o escape. Debido a la caída de presión, se realiza trabajo en el sistema reduciendo la energía interna del sistema. La energía interna es función de la temperatura, la temperatura también disminuye a medida que disminuye la energía interna.
De esta forma se produce el enfriamiento por aire adiabático.
¿Qué es la extrusión de enfriamiento adiabático?
Extrusión significa exprimir el material de trabajo en una cavidad para hacer formas deseables. Por ejemplo, los alambres pueden estar hechos de extrusión.
Adiabático significa que no se produce transferencia de calor. La extrusión se realiza empujando el material de trabajo hacia una cavidad o fuera de la cavidad con el uso de una extrusora. En la extrusión de enfriamiento adiabático, la extrusora funciona sin entrada o extracción de calor.
Enfriamiento adiabático vs enfriamiento evaporativo
El enfriamiento adiabático y el enfriamiento evaporativo son diferentes. La siguiente sección explica brevemente qué es el enfriamiento adiabático y qué es el enfriamiento evaporativo.
- Enfriamiento adiabático: El enfriamiento adiabático es el proceso en el que la temperatura se reduce a expensas del cambio en la presión del aire y el aumento de volumen.
- Enfriamento evaporativo: En el enfriamiento por evaporación, un gran ventilador extrae aire caliente a través de almohadillas ricas en humedad. La temperatura del aire se reduce a medida que se evapora el agua dentro de la almohadilla.
¿A qué te refieres con el lapso de tiempo?
La palabra caducidad se refiere a la disminución de cierta cantidad. En proceso adiabático, la tasa de caída se refiere a la disminución de cierta cantidad. En este caso, generalmente la temperatura en la atmósfera terrestre.
La tasa de lapso se puede definir como la tasa a la que la temperatura de un parámetro particular generalmente disminuye con la altitud.
Matemáticamente, la tasa de lapso se puede definir como-
Dónde,
El símbolo griego Gamma se refiere a la tasa de lapso en unidades SI que es la temperatura, T dividida por la altitud, Z (en m).
¿Cuál es la tasa de enfriamiento adiabático seco para el aire ascendente?
Seco se refiere a la ausencia de contenido de agua en el aire. El aire seco tiene una fracción de sequedad del 100% y una fracción de humedad del 0%.
El adiabático seco La tasa de enfriamiento para el aire ascendente se da a continuación:
Dónde,
El símbolo griego Gamma se refiere a la tasa de lapso en unidades SI que es la temperatura, T dividida por la altitud, Z (en m).
g representa la atracción gravitacional y Cp representa el calor específico a presión constante.
¿Qué es la tasa de caída adiabática húmeda?
La palabra húmedo se refiere a cualquier cosa que contenga agua. Húmedo tasa de lapso adiabáticoEl agua tiene cierto calor latente de vaporización debido a que afecta la tasa de convección en la atmósfera terrestre.
Matemáticamente, la tasa de lapso adiabático húmedo se puede escribir como:
Dónde,
La letra griega Gamma representa la tasa de lapso húmedo
g es la aceleración gravitacional de la Tierra
Hv es calor de vaporización
R en el numerador representa el calor específico del aire seco
R en el denominador representa el calor específico del aire húmedo
Cpd es el calor específico del aire seco a presión constante.
T es la temperatura en K
¿Qué es la tasa de caída ambiental?
La tasa de caída ambiental o ELR se puede definir como la tasa de disminución de la temperatura con la altitud en una atmósfera estancada.
La atmósfera estándar internacional tiene una tasa de variación de temperatura de 6.50 grados centígrados / km desde el nivel del mar hasta una altitud de 11 km. Sin embargo, la temperatura del aire en la atmósfera no siempre se reduce a un ritmo uniforme con la altura, ya que puede haber inversiones de capas de aire en las que la temperatura aumenta con la altitud.
En general, el concepto de tasa de caída estaba destinado únicamente a la troposfera. Finalmente, se confirmó que se puede utilizar en cualquier paquete de gas afectado por la gravedad.
Créditos de las imágenes: Wikipedia
Hola… Soy Abhishek Khambhata, obtuve B. Tech en Ingeniería Mecánica. A lo largo de cuatro años de mi ingeniería, he diseñado y pilotado vehículos aéreos no tripulados. Mi fuerte es la mecánica de fluidos y la ingeniería térmica. Mi proyecto de cuarto año se basó en la mejora del rendimiento de vehículos aéreos no tripulados utilizando tecnología solar. Me gustaría conectarme con personas de ideas afines.