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ℹ️ El efecto Joule-Thomson 💡

📌  Se refiere a la manera en que un gas real experimenta una variación de temperatura cuando se expande a través de un conducto muy estrecho (capilar) de alta presión a baja presión, sin intercambiar calor con su entorno.

  📍Este proceso se desarrolla de manera adiabática (sin transferencia de calor) e isoentálpica (con entalpía constante), lo que significa que la energía interna del gas se redistribuye según sus propiedades intermoleculares.

☑️ Cuando el gas circula por un capilar, la restricción impuesta por el reducido diámetro obliga a que ocurra una caída brusca de presión. Si el coeficiente de Joule-Thomson (µ₍JT₎, definido como la derivada de la temperatura respecto a la presión a entalpía constante) es positivo en ese rango de condiciones, la expansión conduce a un enfriamiento 🧊 del gas.

➡️ Este comportamiento resulta fundamental en procesos de refrigeración, ya que al disminuir su temperatura, el gas puede absorber calor en las fases siguientes del ciclo, como en el evaporador de un sistema de aire acondicionado o refrigerador. Por ello, el capilar actúa efectivamente como un dispositivo de estrangulamiento, similar a una válvula de expansión, pero generalmente sin partes móviles, lo que lo hace robusto y de bajo costo en muchas aplicaciones prácticas.

ℹ️ El nombre «Capilar» se adoptó más por el parecido a un cabello que por su trabajo, es decir que no realiza un _efecto capilar_ ya que si utiliza una fuerza externa para fluir (compresor).

📌 En aplicaciones de  refrigeración, se selecciona cuidadosamente el refrigerante y se dimensiona el capilar para que la presión de entrada y las condiciones de operación se ubiquen en un rango donde el efecto Joule-Thomson resulte en la disminución de temperatura requerida.

✅️  Es crucial que el proceso ocurra por debajo de la temperatura 🌡 de inversión del refrigerante; de lo contrario, el gas podría calentarse en lugar de enfriarse al expandirse.

✅️ Además, el diseño del capilar debe balancear la caída de presión deseada con la tasa de flujo necesaria para asegurar que se alcance el rendimiento óptimo del sistema sin introducir turbulencias o pérdidas excesivas de energía.

📒 Esta propiedad es aprovechada en sistemas de refrigeración (como equipos de aire acondicionado y refrigeradores) para generar la diferencia de temperaturas que permite el intercambio de calor con el ambiente.

⚠️ El dispositivo de expansión se convierte entonces en el componente de equilibrio del sistema, permitiendo por un lado mantener una presión en el condensador para que pueda disipar la mayor cantidad de calor, y ➡️  a su vez permitir un flujo de refrigerante hacia el evaporador con unas condiciones de presión y temperatura 🌡 adecuadas, para lograr con la mayor eficiencia el tan anelado «efecto refrigerante» (ER) o «producción frigorifica especifica» (qom).

¡Tips de cierre!

  ❇️ *_La presión de aspiración del compresor debe ser la misma presión de salida del capilar_* esto teoría, en la práctica  _mientras más cerca este la presión de aspiración a la presión de salida del capilar, más eficiente es el sistema_…

  ▶️ De ahí que los refrigerantes de altas presiones sean más eficientes.⬅️

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