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Temperatura absoluta
La temperatura absoluta es la temperatura del aire o gas medida a partir del cero absoluto. El cero absoluto es la temperatura más baja posible, donde la energía interna y la entropía ideal están en sus valores más bajos. El valor del cero absoluto proviene de la temperatura a la que un gas “ideal” a presión constante alcanzaría el volumen cero. En realidad, los gases se comprimen en líquidos o sólidos antes de ese punto.
La temperatura absoluta es esencial para los compresores de aire porque algunos cálculos, como la densidad del aire y el caudal, requieren que la temperatura esté en unidades de temperatura absoluta. De lo contrario, los cálculos darían valores incorrectos e afectarían a los procesos de toma de decisiones.
FAQs
Kelvin (K) y Rankine (°R) son las escalas utilizadas para medir la temperatura absoluta. El kelvin está relacionado con la escala centígrada, por lo que un aumento de un grado de Kelvin también sería un aumento de un grado Celsius. Rankine está relacionado con la escala Fahrenheit de la misma manera.
La fórmula de la temperatura absoluta depende de si empiezas con Celsius o Fahrenheit. Aquí están las fórmulas para ambos:
Kelvin (K) = grados Celsius (°C) + 273,15
Grados Rankine (°R) = grados Fahrenheit (°F) + 459,67
Como las escalas están relacionadas, la conversión solo requiere suma. Esta fórmula muestra que 0 K equivale a -273,15°C y 0°R es igual a -459,67°F.
La temperatura absoluta es más valiosa en cálculos científicos e ingenieros. Es especialmente beneficioso para aquellos que involucran gases y termodinámica, como la ley de los gases ideales, que incorpora la temperatura absoluta. Esta ley es esencial para relacionar la presión del aire, el volumen y el número de moles de gas.
Aquí tienes algunas métricas relevantes para los compresores de aire:
- Densidad del aire: La densidad del aire afecta la cantidad de aire que un compresor puede absorber durante cada ciclo. Los compresores que trabajan con aire de baja densidad pueden necesitar funcionar más tiempo o más esfuerzo para lograr la misma salida.
- Caudal: Este valor se mide típicamente en pies cúbicos por minuto (CFM). Detalla el volumen de aire que entrega el compresor cada minuto. Puedes usar el CFM para determinar si tu compresor cumple con las demandas de tu aplicación.
- Presión: Los compresores suministran aire a una fuerza particular, a veces representada por libras por pulgada cuadrada (psi). Diferentes procesos requieren una presión específica para funcionar eficazmente.
El uso de la temperatura absoluta les permite simplificar ecuaciones, especialmente aquellas que involucran gases, transferencia de calor y termodinámica. Como la temperatura absoluta comienza en la temperatura más baja posible, nunca tendrás un valor negativo como ocurre al usar Celsius o Fahrenheit. Estos valores negativos podrían generar errores en los cálculos.
Las temperaturas ambientes o de funcionamiento son las temperaturas a las que funcionan los compresores de aire, normalmente medidas usando Celsius o Fahrenheit. En cambio, la temperatura absoluta no se utiliza en las operaciones cotidianas.
Por ejemplo, la temperatura ideal de funcionamiento para un compresor de aire está entre 50°F y 85°F (10°C a 29°C). Normalmente no verías estos representados por temperatura absoluta porque los números no son tan comprensibles a primera vista. También son mucho más grandes: 50°F equivale a 509,67°R, lo cual es difícil de manejar.