Curso - Física na Refrigeração - Refrigeradores Domésticos

Índice
Ar Condicionado Condução Produção de calor
Calor Corrente de Convecção Temperatura
Calor Latente Eletricidade Termostato
Calor Sensível Escalas termométricas Radiadores
Condensador Evaporador Refrigeradores domésticos
Combustão Fricção Refrigeração
Compressor Gás Freon Rendimento

Nos refrigeradores domésticos você não imagina quanta "física" há no seu funcionamento. Eles são máquinas térmicas que retiram calor de um certo interior jogando-o no meio externo, produzindo assim o "frio" no interior.

A figura ao lado temos o esquema de uma geladeira que tem o congelador em seu interior. Por todo o circuito (compressor, válvula de expansão, evaporador, condensador) da figura, circula o gás freon 12 que é o responsável pela "produção" de frio.

 

Nota-se que a temperatura ao longo de todo o circuito não é constante. Temos uma região em que o gás freon está submetido a altas pressões (no compressor) e portanto tem uma maior temperatura e uma outra região em que ele está submetido à baixa pressão (válvula ou tubo capilar) e possui uma menor temperatura.

No esquema acima, a parte vermelha corresponde a região de alta pressão (alta temperatura) e a parte azul corresponde a baixa pressão (baixa temperatura).

Também vemos as partes básicas do refrigerador (sistema de refrigeração) onde o:

Tubo capilar e a válvula de expansão

A válvula de expansão é localizada após o tubo capilar, que é um estreitamento da tubulação, e onde ocorre diminução da pressão do líquido refrigerante, para que ele evapore e esfrie ao sair da válvula.

evaporador: onde retorna ao estado gasoso e agora esta mudança de fase ocorre a baixa pressão. É no evaporador que o gás freon recebe calor dos alimentos colocados no interior da geladeira, retirando calor da parte interna, então, podemos perceber que a "produção de frio" ocorre no evaporador.

Como ele encontra-se na parte superior da geladeira, próximo a ele o ar se resfria tornando-se mais denso e desce para as outras partes da geladeira fazendo que o ar mais quente e menos denso suba criando assim as correntes de convecção resfriando toda a parte interna

Com o exposto você pode achar que então, toda a parte interna da geladeira ficaria congelada; não pois na parte interna da geladeira é colocada um dispositivo denominado "termostato", que encarrega-se de manter a temperatura interior constante, isto é, tendo que estiver na geladeira será resfriado até entrar em equilíbrio térmico com a temperatura pré estabelecida e registrada no termostato.

 

Termostato

É um dispositivo regulador que permite manter, em uma câmara fechada, a temperatura entre dois valores prescritos.

Um termostato compreende um dispositivo detector dos desvios de temperaturas (sensor bimetálico e termômetro) e um atuador que age sobre o fluxo de calor.

 

Ar Condicionado

Os aparelhos de ar condicionado funcionam da mesma forma que as geladeiras. Nas instalações, o ar a ser resfriado passa através de uma serpentina gelada no interior da qual está o agente refrigerante (gás freon), que o resfria e, por condensação, lhe retira a umidade. A serpentina recebe o nome de climatizador. O ar assim tratado é impelido por ventiladores e transmitido por dutos até os ambientes desejados.

Existem dois sistemas de instalação de condicionadores de ar: centrais que possuem seus mecanismos concentrados numa das dependências do prédio e os individuais onde que se adapta a aberturas feitas nas paredes dos aposentos que se deseja resfriar.

Correntes de convecção

Sistema de dutos de refrigeração

 

Fonte: www.cepa.if.usp.br

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