Foros de SóloIngeniería

- 10 Abr 2009, 16:37 #154671

Hola:

Antes todo me disculpo por si esta pregunta les parece muy sencilla, pero no logro ver claramente una solucion.

Hace poco lei una pregunta que cuestionaba si era posible lograr congelar agua que se encontraba dentro de un recipiente simplemente bajando la presion dentro del recipiente.

De acuerdo al diagrama P-t del agua esto podria lograrse, pero si se baja la presion, el agua hierve tambien (su presion de vapor supera en algun punto la presion del recipiente que comienza a descender)
me imagino tambien que esto podria lograrse simplemente teniendo dos recipintes conectados por una valvula; de un lado vacio y del otro lado lleno de agua (nada de aire). Luego abririamos repentinamente la valvula. El agua pasaria para el lado del vacio, pero se congelaria inmediatamente?? (las paredes son aisladas perfectamente)

pero si esto lo hicieramos simplemente comenzando a quitar el aire (supongamos en la parte superior del recipiente) en un momento empezaria a producirse vapor y nuestra bomba de vacia comenzaria tambien a extraer este vapor, sin dar tiempo a que se forme hielo.

se puede congelar el agua asi realmente? mi pobre sentido comun no logra verlo...

agradezco mucho desde ya todo comentario!

saludos!

Roberto

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- 10 Abr 2009, 17:48 #154676

me imagino tambien que esto podria lograrse simplemente teniendo dos recipintes conectados por una valvula; de un lado vacio y del otro lado lleno de agua (nada de aire). Luego abririamos repentinamente la valvula. El agua pasaria para el lado del vacio, pero se congelaria inmediatamente?? (las paredes son aisladas perfectamente)

Dificilmente podrás conseguirlo de esta manera en la práctica

pero si esto lo hicieramos simplemente comenzando a quitar el aire (supongamos en la parte superior del recipiente) en un momento empezaria a producirse vapor y nuestra bomba de vacia comenzaria tambien a extraer este vapor, sin dar tiempo a que se forme hielo.
se puede congelar el agua asi realmente? mi pobre sentido comun no logra verlo...

De esa manera si puedes conseguir que se congele, es decir, necesitas emplear medios mecánicos (una bomba de vacío) que permita evacuar todo el vapor de agua a una velocidad mayor del que se produce, de esta manera conseguiras ir reducuiendo la presión en el recipiente y analogamente la temperatura.
La bomba debe ser lo suficientemente grande para evacuar más vapor del que se produce pues confome va bajando la temperatura aumenta el volumen específico del vapor de agua y como consecuencia los m3 a evacuar.

SALUDOS

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"La suerte es el lugar donde la preparación se une con la oportunidad" (Cuantas más áreas de conocimiento cubra un técnico, mejor podrá aprovechar las oportunidades que se le presenten)

- 10 Abr 2009, 18:22 #154681

Muchas Gracias por la respuesta,

Es que conoce ud de alguna relación para calcular la velocidad de produccion de vapor en tal estado y asi estimar el flujo de extraccion requerido de parte de la bomba de vacio?

Gracias nuevamente

Roberto

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- 10 Abr 2009, 18:38 #154682

Debes conseguir una tabla de presiones - temperaturas y volumen específico, o diagrama.

El volumen específico Ve en m3/Kg te da una idea del volumen a extraer por Kg de agua. La presión de vacío para conseguir congelar el agua es muy baja, por ejemplo:

Temperatura: -6,5ºC (20ºF)
Ve: 353 m3/kg
Presión absoluta: 2,7 mmHg (0,050 psi)

Puedes hacerte una idea de lo dificil que es conseguirlo

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"La suerte es el lugar donde la preparación se une con la oportunidad" (Cuantas más áreas de conocimiento cubra un técnico, mejor podrá aprovechar las oportunidades que se le presenten)

- 10 Abr 2009, 18:52 #154683

Ojo que no estamos hablando de la tabla/diagrama del agua saturada. Estos valores que te doy los he obtenido de una tabla.

SALUDOS

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"La suerte es el lugar donde la preparación se une con la oportunidad" (Cuantas más áreas de conocimiento cubra un técnico, mejor podrá aprovechar las oportunidades que se le presenten)

- 10 Abr 2009, 18:56 #154685

De acuerdo por lo de la tabla y también con la dificultad de conseguir que el agua se congele de esa manera.
Muchas gracias por la rapida respuesta!

Saludos!

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- 16 Abr 2009, 11:58 #155539

Al hacer vacío, una pequeña parte del agua (m1) del recipiente pasará a vapor, y absorberá el calor latente de vaporización.
Qv = m1 . 540 Kcal
Este calor se robará del total de agua del recipiente, que se enfríará de forma sensible de su temperatura t1 hasta 0ºC.
Ql = M . 1. (t1 - 0) Kcal
Posteriormente no se seguirá enfriando, sino que se irá congelando, absorbiento el calor latente de congelación.
Qc = M . 80 Kcal.
El equilibrio es de forma aproximada:
Qv = Ql + Qc
De ahí puedes calcular la cantidad de vapor a extraer.

Saludos

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Una crisis es lo que usa la Naturaleza para evolucionar

- 16 Abr 2009, 15:14 #155599

RAFELET 01;
MUCHAS GRACIAS POR TU COLABORACION!
SALUDOS
ROBERTO

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- 16 Abr 2009, 16:12 #155620

Al hacer vacío, una pequeña parte del agua (m1) del recipiente pasará a vapor, y absorberá el calor latente de vaporización.
Qv = m1 . 540 Kcal
Este calor se robará del total de agua del recipiente, que se enfríará de forma sensible de su temperatura t1 hasta 0ºC.
Ql = M . 1. (t1 - 0) Kcal
Posteriormente no se seguirá enfriando, sino que se irá congelando, absorbiento el calor latente de congelación.
Qc = M . 80 Kcal.
El equilibrio es de forma aproximada:
Qv = Ql + Qc
De ahí puedes calcular la cantidad de vapor a extraer.

Saludos

Con este principio funcionan las máquinas de absorción de BrLi/H2O.

En vez de bomba de vacío se usa un potentísimo higroscópico (BrLi)

Si se puede, y de hecho se usa de manera industrial...

tengo ahora una reunión.. luego abundo.

Luis

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