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Teoría Cámaras frigoríficas
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Buenos días, vamos a ver cámaras frigoríficas.
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Podéis parar e intervenir cuando queráis, ¿vale, chicos?
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Vale, perfecto.
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Lo primero que vamos a ver, ¿veis que pone determinación?
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Bueno, va a ser todo de las cámaras frigoríficas, ¿vale?
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Que este es el penúltimo tema, ¿vale?
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el último no vamos a hacer
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examen de él, pero este tema
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pues sí, determinación
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del espesor del aislamiento
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de la cámara frigorífica
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¿vale? ¿Os acordáis
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de esta vieja
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conocida, de esta fórmula?
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Es como la homóloga
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de la termodinámica
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¿vale? Que decíamos
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que
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la potencia
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era igual
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la superficie
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por la transmitancia
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por el incremento de temperatura
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¿y qué era la transmitancia?
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¿era la inversa?
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la suma de las inversas
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ya
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pero de qué
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del espesor partía
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la conductividad
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¿vale?
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y si solo hay una
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capa pues
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como es uno
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la inversa de esto
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pues se ponen al revés
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el espesor en vez de arriba
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se pone abajo y landa
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en vez de abajo se pone arriba
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porque esto
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la
00:01:39
la
00:01:40
la
00:01:41
la
00:01:41
transmitancia
00:01:43
si os acordáis lo hacíamos
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de varias capas
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el calor que entraba de fuera
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o el frío
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¿os acordáis?
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Sí, sí, eran varias capas.
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y poner directamente
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esto, lambda
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que es la conductividad
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para compartir el espesor
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¿me he explicado?
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sí
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si, hasta ahora sí, creo
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vale, y es
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temperatura exterior menos
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temperatura interior de la cámara
00:02:45
vale
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mira, aquí cuando calcula
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la cantidad de calor
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que los atraviesa
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que se obtiene en vatios, es una potencia, con el fin de determinar el espesor del aislante que se debe instalar.
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El calor que atraviesa por según una pared de superficie S, superficie que separa a dos ambientes de temperatura,
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la temperatura exterior y la temperatura interior.
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¿Vale? Aquí tenemos las unidades
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y vemos que Q
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que tendría un puntito arriba, ¿vale?
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¿No?
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Sí, porque es varios, es julio
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partido de segundos.
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Se expresan en varios
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¿vale? Julios por cada segundo
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y estas son las unidades.
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La temperatura con una recta se puede hacer en Kelvin y en grado, o sea, daba lo mismo, ¿os acordáis?
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Esto, lo importante, fórmula primera y fórmula última, lo tenéis que copiar.
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Esta fórmula, esto de aquí, esto de aquí, flujo de calor y esto, determinación del espesor económico, del espesor del aislamiento, ¿vale?
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¿Qué es el flujo de calor? Es la cantidad de calor que atraviesa la pared por unidad de superficie, ¿vale?
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y ponemos esta formulita que es el flujo de calor.
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Dependiendo si es para conservación a una temperatura positiva, es 8,
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o si es para conservación a temperatura negativa, que es 6.
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¿Qué quiere decir eso? Pues temperatura negativa, ¿qué será?
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¿Friorífico o congelador?
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Congelador.
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congelador y temperatura
00:04:55
positiva, este de arriba
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pues frigorífico, que será 8
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¿vale? entonces
00:05:02
con la fórmula de antes
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vamos a meter
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esta otra fórmula
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donde estaba, y nos va a salir
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esta, que directamente
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nos dice que la espesora
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que es igual
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¿vale? ¿cómo lo hemos hecho?
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la S estaba aquí multiplicando
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hemos pasado
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dándole a una guadilla
00:05:23
¿vale?
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creándola para abajo
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y luego todo esto es igual a Q
00:05:28
y esta E
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puede subir multiplicando
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y esta Q bajar dividiendo
00:05:35
¿vale?
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y nos queda esta
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esta presión nos permite
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obtener el espesor
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económico del aislante
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en función del destino
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que se vaya a dar a la cámara
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¿por qué? porque aquí
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Si es un frigorífico, ponemos 8 y si es un congelador, ponemos 6. La conductividad del aislante, si sabemos qué tipo de aislante la tenemos que saber, las temperaturas también las sabemos, ¿vale? Y así lo podemos calificar.
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¿Y el tipo de aislante qué nos dan?
00:06:12
El tipo de aislante, mira, te lo tiene que decir el enunciado. Tenemos aquí una tabla, en el último parcial de frío no os voy a dar ninguna tabla ni nada.
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Lo tenéis que sacar, pues esto de la unidad 3, que la he colgado también hoy, ¿vale? Mira, densidad, conductividad térmica del aislante. Te digo, si es un panel de corto, si es fibra de vidrio, si es poliestileno expandido o si es alguno de estos de abajo, lana de roca, etc.
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Te digo qué densidad tiene y tú sacas la conductividad, que es el dato que sea.
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Vale, vemos un ejemplo, mira que sencillo.
00:07:08
¿Puedes leerme el enunciado?
00:07:12
Sí.
00:07:15
Dale.
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Una cámara frigorífica destinada a la conservación de congelados a menos 18 grados centígrados
00:07:18
se desea aislar mediante planchas de poliuretano de densidad 40 kilogramos metros cúbicos.
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La temperatura máxima en el exterior es 32 grados centígrados.
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Determinar el espesor económico a instalar en dicha cámara.
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Ahora, el espesor del eslante. Mira, de aquí, esto es una tabla que nos muestra la conductividad térmica del poliuretano, ¿vale? Tenemos una densidad de 40, pues de 32 a 40 tenemos esta densidad, esta franja.
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Pues la conductividad es esta, 0,020, ¿vale? Muy fácil. Y entonces aquí nos vamos a esta expresión. ¿De qué se trata? De una cámara, de un frigorífico, de un congelador.
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Si conserva a menos 18, congelador, pues por eso tenemos aquí 6, porque es un congelador, si no tendríamos 8.
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Ponemos la conductividad dividido 6 por temperatura exterior, que es 32, menos temperatura interior, que es menos 18.
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Lo haces con la calculadora y te da esto. ¿Qué significa esto? Que el espesor será de unos 17 centímetros.
00:08:53
Vale.
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¿Vale? Parece sencillo, ¿no? O sea, como que más o menos os suena, tema 2-3, el tema 3 será parecido.
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sí, creo que sí
00:09:20
aquí tenemos
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en el ejercicio 1 por decir
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dice, calcule el calor
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que atraviesa una pared de corcho
00:09:32
de un metro cuadrado
00:09:34
de superficie
00:09:35
de corcho
00:09:37
buscamos corcho
00:09:37
y ahí en la tabla tienes que ir a buscar corcho
00:09:40
paneles de corcho, ¿lo ves?
00:09:43
está en la página 9
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de la unidad 3
00:09:47
paneles de corcho
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¿Qué densidad es?
00:09:51
¿Qué densidad es?
00:09:53
El corcho es de, según el, aquí dice,
00:09:55
el espesor de 100 kilogramos, metros cúbicos de densidad.
00:10:01
Es el, si por 100 está entre 90 y 110,
00:10:06
o entre 100 y 150.
00:10:10
La primera, por cero con cero, 43.
00:10:12
Ah, vale, vale, vale, vale.
00:10:16
en un tiempo de una hora
00:10:18
sabiendo que las temperaturas
00:10:20
en la hora, ¿para qué nos dan?
00:10:22
Vale.
00:10:27
Vale.
00:10:28
Un segundo.
00:10:30
En un tiempo de una hora
00:10:41
tenemos esta
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fórmula. Vale, que es
00:10:45
julio es partido según
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mejor lo explico luego, ¿vale?
00:10:55
Vale, vale, lo estoy ampliando para no liarlo.
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que va a costar menos.
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En esta, por ejemplo,
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que son 20 y 0 grados,
00:11:11
¿qué será?
00:11:14
¿Un congelador o un frigorífico?
00:11:14
20.
00:11:19
Eso es frigorífico, ¿no?
00:11:22
Entonces la Q será 8.
00:11:24
La Q minúscula sería 8.
00:11:26
Ah, vale, vale, claro, claro.
00:11:29
La Q minúscula sería 8.
00:11:31
Sí, sí, sí, sí, sí.
00:11:32
Sí, sí, sí, sí.
00:11:34
Perfecto.
00:11:36
Vale, vamos con esto. Vale, explico esto y luego volvemos a las actividades. ¿Os parece?
00:11:37
Vale, perfecto.
00:11:47
Vale, esto es la selección de equipo para nuestro diseño de una cámara frigorífica, ¿vale?
00:11:49
Esto es el tema 3, lo anterior era el tema 2, ¿vale? Pero tampoco era muy importante y esto está guay porque también luego vamos a, de las tablas, sacar el tipo de evaporador, el tipo de condensador, el tipo de válvula, todo, ¿vale?
00:12:00
Por tablas y como que lo vamos a configurar cogiendo el material que a nosotros nos venga bien, ¿vale?
00:12:23
Entonces, en este apartado, ¿hoy qué vamos a dar? La carga térmica de la cámara frigorífica, que ahora verás que para ya la carga térmica lo vamos a hacer, creo que es de un día, ¿vale?
00:12:33
Y si lo hacemos de un día, verás cómo lo hacemos, ¿vale?
00:12:49
Tu pregunta es de una hora.
00:12:55
Luego, la próxima semana, veremos cómo seleccionaremos el evaporador.
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¿Os acordáis que vimos que no era lo mismo la potencia nominal,
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que estaba ahí un rendimiento, un no sé qué?
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Pues lo vamos a ver aquí también y va a haber tablas para elegir una máquina u otra. Y luego también vamos a seleccionar la unidad condensadora, válvulas de expansión y tubería, ¿vale? Hoy solo vamos a ver la carga térmica, ¿vale?
00:13:14
Y para eso os he hecho aquí un resumen que de verdad os va a ayudar enormemente copiarle, copiarle y cada vez que copiarle y yo haría un ejemplo por aquí por debajo.
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Vamos a ver un sitio para hacer un ejemplo para que no tengáis problemas a la hora del examen ni de saber calcularlo, ¿vale?
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Vamos a verlo tranquilamente.
00:14:01
Cálculo de la carga térmica.
00:14:04
Se denomina carga térmica al calor total que entra o se genera en la cámara en un tiempo determinado.
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¿Qué pasa?
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Mira, aquí viene, bueno, aquí pone calor a través de las paredes, calor por servicio y calor por carga de género, luego carga térmica diaria, que se suman todos estos tres calores.
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Mira, aquí en el tema donde lo explica, viene aquí un cuadro que está muy guay esto, que dice, mira, pues es que existen muchas fuentes de calor que nos van a enfriar lo que tenemos en el congelador.
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Entra el calor a través de las paredes, a través de las puertas, los motores eléctricos dan un poco de calor, los desescarches hay que hacerlos, la iluminación interior, las personas que trabajan en el interior, que estamos abriendo y saliendo por carga de género,
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por respiración de frutas y verduras y renovación de aire, frutas y verduras, ¿vale?
00:15:18
Es como vamos a calcular, por como hacíamos con los edificios,
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todas las pérdidas de carga que hay en un sitio, porque si contrarrestamos eso,
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metiendo el frío, nos aguantará esa temperatura, ¿vale?
00:15:38
¿Sí? Vale, perfecto.
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Perfecto, pues empezamos. Calor a través de las paredes, ¿vale? Aquí tenéis la fórmula de antes y aquí ponéis el aerosol que sea y nos da el calor, ¿vale? Y luego lo multiplica por 86, 86 con 4.
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¿Qué pensáis que puede ser ese 86 por 4 y por qué lo multiplica?
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Tenéis aquí una pista.
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Esta unidad de calor va a estar expresado en kilojulios al día.
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¿Lo veis aquí? Kilojulios al día.
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vale, entonces
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ahora, ¿qué pensáis
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que nos puede aportar esos
00:16:44
86,4?
00:16:46
energía
00:16:51
esos 86,4
00:16:51
¿con qué tienen que ver?
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¿con kilojulios?
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¿o con qué es un día?
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porque normalmente
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tenemos ahí
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kilojulio partido de tiempo
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o sea, kilojulios
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partido de tiempo es kilovatios
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Y los julios al segundo, ¿vale? Pero en este caso, en vez de al segundo, tenemos al día. Y entonces, eso de 86,4 viene por esa parte de al día.
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Aquí lo explica.
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86.400
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segundos que tiene un día.
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¿Cuántos días tiene? O sea,
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¿cuántos segundos tiene un día?
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¿Cómo se sabe?
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Pues 24 por
00:18:08
60 por 60.
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¿Y a qué es igual eso?
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A esos
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86.400 segundos, ¿no?
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Perfecto. Yo lo acabo
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de hacer y da clavado.
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86.400
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segundos. Pero aquí
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nos pone 86,4.
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¿De dónde sale este 1.000?
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¿Lo sabéis?
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Porque lo pasan
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kilojulios. Eso es.
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Por otra parte, para obtener
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el resultado en kilojulios, habrá
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que dividir entre 1.000.
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¿Por qué? Porque al cabo de un día
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son kilojulios, no son julios.
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¿Vale? Porque
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hay mucho
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calor.
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El que se pierde en una
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cámara frigorífica.
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Entonces, de ahí vienen estos 86,4. ¿Cómo que pasa? Los vatios a kilojulios por día, ¿vale? Si no entendéis algo, me lo decís, ¿vale? Haremos agente, ¿vale?
00:18:56
calor por servicio.
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Es el número dos.
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Mira, aquí viene esto.
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Se incluyen en este apartado
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las ganancias de calor
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debido a la apertura de puertas,
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renovación de aire,
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motores, iluminación y personas.
00:19:35
¿Vale?
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Entonces, ¿qué se hace?
00:19:39
Aquí no se complica.
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Se da un porcentaje.
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Se salta como un porcentaje de las pérdidas por las paredes, ¿vale? Esto es lo que pierde por las paredes, es que se pierde bastante, pues dice, pues un porcentaje de eso según si son grandes cámaras de conservación, detallistas, restaurantes, pasteles y bares.
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en los bares y pastelerías
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¿qué pasa? que están metiendo y sacando
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el material
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bueno, no, que hay
00:20:24
muchas pérdidas de calor
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¿vale? en este caso
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entonces a lo que nos salga
00:20:31
de aquí se multiplica
00:20:34
si
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nos dice que estamos en
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una cámara grande de conservación
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se multiplica
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por 0,10
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es el 10%,
00:20:45
¿vale?
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Y eso es el calor por reserva.
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Aquí da igual que sea
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frigorífico o congelador, no da lo mismo.
00:20:56
Da igual.
00:21:00
¿Sí?
00:21:02
¿Seguimos?
00:21:06
Vale, esta
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es mi favorita.
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Calor por carga
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de género. ¿Os acordáis
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un pelín del
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temadón de
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Hola, ¿os acordáis del tema 2 de máquinas?
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A ver, lo que decía, lo que hacíamos era meter algo, calentar algo, infligar algo desde bajo cero hasta estado gaseoso o estado líquido y había diferente.
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Por un lado, sabíamos que al cambio de estado había un calor sensible, no un calor latente, ¿vale? Y cuando no había cambio de estado había un calor sensible. ¿Os suena? Hace un poquito.
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Este trozo de ejercicio nos sirve para recordarlo.
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En la tabla 3 tenemos todos los datos relativos a los alimentos refrigerados, porque cada alimento tiene un calor específico, un calor latente y tiene que conservarse a una temperatura determinada para conservar un porcentaje de humedad.
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¿Vale? Mira, aquí tenemos, esta es la fórmula de calor sensible, ¿vale? La masa, por calor específico, por el incremento de temperatura.
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Lo que pasa es que si congelamos algo va a haber un momento que haya que convertir ese, que haya un cambio de estado, ¿vale? Porque lo estamos congelando.
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Entonces, si hay un cambio de estado, hay que multiplicar a la masa por el calor latente.
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Para ver cuánto calor, hay que aportar el material que queremos congelar y hay un momento, o sea,
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Si está, por ejemplo, ahí le cogemos a 20 grados, le metemos, se hace descender su temperatura hasta que se congela, hasta los 0 grados.
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¿Cuánto calor tenemos? Pues la masa de lo que metemos por el calor específico 1, ¿qué quiere decir 1? Pues calor específico por encima de 0 grados, ¿vale? O por encima de su punto de congelación, ¿vale?
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La temperatura de entrada menos la temperatura de congelación de lo que metemos.
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En el momento en que se congela, tenemos esta fórmula, que el calor es igual a la masa por el calor latente de cambio de estado a sólido, a congelarse.
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Y en el punto 3, ¿qué pasa? Que si lo conservamos a menos 8 grados, la temperatura no te aumenta.
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Ahora vemos las tablas y es un ejemplo. Pues de la temperatura de congelación a la temperatura que haga la cámara, pues hay que quitarle más calor, ¿vale? O darle más potencia frigorífica, ¿vale?
00:25:04
¿Cómo se hace masa? Por calor específico 2, que quiere decir calor específico por debajo de la temperatura de congelación, por incremento de temperatura, que es temperatura de congelación, no es temperatura que haga dentro de la cámara.
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¿Qué pasa? Que si no es un congelador, es un frigorífico, pues solo tenemos que hacer el paso uno, porque normalmente si no llegamos a congelar el material, como es un frigorífico, con hacer el paso uno nos sobra, porque no se congela. ¿Qué tal?
00:25:44
Bien, asimilando.
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Y luego se suman estos tres calores, ¿ah? Vale, se suman los tres y te da los kilojulios, los kilojulios de, al día, de todos estos pasos, ¿vale?
00:26:14
Luego la carga térmica diaria sumas el calor a través de las paredes, el calor por servicio y el calor de carga de género, este anterior, y te da el resultado en kilovolts al día, ¿vale? ¿Para qué? Para luego calcular el evaporador, ¿vale?
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en el siguiente paso, en la siguiente
00:27:15
semana
00:27:17
por eso me parece
00:27:18
súper importante que copiéis
00:27:21
esto y ahora
00:27:23
vemos un ejemplo
00:27:25
¿vale?
00:27:27
la parte de la izquierda
00:27:29
de esta presentación
00:27:33
nos va a dar la
00:27:35
QP, la QS
00:27:37
y la QG, que es lo que hay que sumar
00:27:39
para la carga terminada
00:27:41
Sí. Entonces, el punto 1, el punto 2 y el punto 3, ¿para qué tenemos que calcularlo?
00:27:42
Pertenecen al calor por carga de género. Ah, vale. Vale. O sea, que es como la continuación, ¿no?
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Sí, sí. Es estos tres pasos. Sí. Que luego, para obtener el total, lo sumamos en el QT.
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perfecto y si no es un congelador solo tendremos el paso 1 porque porque no se congela si es un
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frigorífico el paso 2 y el paso 3 no le tenemos entonces en el paso 1 de temperatura de
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La congelación sería temperatura de conservación, ¿no?
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Sí, eso es. Perfecto.
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Que es a la temperatura que se tiene que conservar en la cámara frigorífica.
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Vale, ahora veamos esa tabla con un ejemplo que es más sencillo.
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Vale.
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Esto es muy bonito, pero hay que entenderlo.
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Vale, porque tiene tres pasos y el tercero tiene tres pasos.
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Y al final hay que subernos todo.
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¿Vamos con el ejemplo?
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Sí.
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Perfecto.
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¿Lo podéis leer?
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Seleccionar el equipo necesario.
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Evaporador, unidad condensadora y válvula de expansión capaz de extraer el calor que entrará diariamente en una cámara geográfica de conservación de congelados de las siguientes características.
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El frente de 4 metros, la profundidad de 3 metros, altura de 2,5 metros, material de los paneles, espuma de poli-hubetano de 40 kilogramos por cubito de densidad, espesor de los paneles 140 milímetros.
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Características de la conservación. Entrada de género al día, 5.000 kilogramos, temperatura de entrada de género, menos 8 grados.
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Tener a conservar carnes de vaca, temperatura de conservación menos 18 grados, humedad relativa en el interior de la cámara 80%.
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Otros datos, uso de la cámara detallista, temperatura ambiente media máxima 25 grados, refrigerante R404A.
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Vale. En esto, como en el cálculo de colectores, hay que ser muy militar, iba a decir, muy ordenado, ¿vale? Porque hay muchos datos, hay muchas cosas y como no sigamos un orden nos volvemos locos.
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Os voy a enseñar, mira, decía que era carne de vaca, ¿vale? Mira, aquí en nuestra tabla de la página 11 buscamos carne de vaca, a ver si bien, mira, vaca congelada, temperatura que pone aquí, menos 18, humedad relativa 90, calor específico antes de congelación,
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3,08
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después de la congelación
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1,67
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y calor latente
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223
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y aquí hay un calor
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de respiración también
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espacio de respiración
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si
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bueno y que de cada
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producto pues tiene
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unas temperaturas para que
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para sustituir todas
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las formulitas y todos los números
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de las fórmulas que hemos visto.
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¿Vale?
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Más o menos
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¿os hacéis una idea de lo que hay que hacer
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antes de que lo veamos?
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¿O todavía no?
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Porque no habrá que calcular
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la espuma, ¿no?
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La densidad de la espuma.
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Habrá que calcularla primero.
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Vale.
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Mira, aquí
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el espesor
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le podrías calcular
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Pero aquí te le dan, ¿sabes? Como eso es del tema anterior, en este ejercicio te lo dan resuelto, pero yo te puedo pedir que lo calcules, ¿vale?
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Aquí, ¿qué pasa? A ver, realmente, Miguel Ángel, te voy a decir, bueno, no, te quiero liar todavía, apuntamos todos los datos, vamos haciendo despacito, ¿os parece?
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Venga, vamos a poner esta fórmula. ¿Vale? El calor a través de las paredes. ¿Lo veis?
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Sí.
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Vale. ¿Qué superficie tenemos? Superficie de la cámara. Vamos a intentar calcularla. ¿Cómo sería?
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Superficie de la cámara.
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4 por 3, 2,5.
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pero eso no sería
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superficie de todos los lados
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de la cámara
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sí
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hay muchos diámetros públicos, ¿no?
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cuatro
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aquí tiene
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metros públicos
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un momento, voy a terminar la grabación
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¿vale?
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lo veo más tranquilo, sí, sin presión
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sí
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- Subido por:
- Alicia H.
- Licencia:
- Dominio público
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- Fecha:
- 5 de mayo de 2020 - 14:05
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ENRIQUE TIERNO GALVAN
- Duración:
- 34′ 01″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1280x720 píxeles
- Tamaño:
- 142.07 MBytes
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