Apostila Refrigeração

Apostila Refrigeração

(Parte 3 de 11)

Entalpia

É o calor total ou o calor contido em uma substância, expresso em kcal/kg.

Entropia

É um coeficiente termodinâmico que indica o grau de perdas irreversíveis em um sistema.

Equivalente Mecânico Uma quilocaloria (kcal) é igual a 427,1 quilogramas força-metro (kgf.m).

Escalas Termométricas

As escalas termométricas usuais são: 1. A Celsius, inventada em 1742 pelo sueco Anders Celsius (1701 – 1744);

2. A Fahrenheit, de Gabriel Fahrenheit (1686 – 1736), utilizada pelos países de língua inglesa (exceto a Grã-Bretanha).

A escala absoluta relacionada com a escala Celsius é chamada de escala Kelvin (em honra a Willian Thomson, 1824 – 1907, também chamado Lord Kelvin) e designada por K. A escala absoluta relacinada à escala Fahrenheit é chamada de escala Rankine, e designada por ºR.

Segue abaixo as relações entre as escalas.

RcK TtT 9

Onde:

TK – Temperatura em Kelvin (K) TR – Temperatura em Rankine (R) tc – Temperatura em Celsius (ºC) tF – Temperatura em Fahrenheit (ºF)

Evacuação

Evacuação é o ato de produzir vácuo, com a eliminação dos vapores incondensáveis do interior do sistema de refrigeração.

A tarefa de evacuação precisa ser executada para recuperar uma unidade refrigeradora. Está comprovado pela experiência que uma unidade refrigeradora não funciona normalmente se contiver teores de umidade ou de gases incondensáveis. A umidade causa entupimento no circuito refrigerante devido ao congelamento na saída do capilar. Os gases incondensáveis promovem aumento de pressão no condensador, dificultando a condensação do refrigerante. O oxigênio, principalmente, pode oxidar o óleo nos locais onde a temperatura é mais alta.

É, portanto, necessário que se faça simultaneamente a evacuação e a desidratação do sistema de refrigeração, antes de efetuar a carga de fluido refrigerante. A evacuação e a desidratação são feitas por meio de bombas de vácuo (Figura 2)

Fator de Resfriamento pelo Vento

Efeito de temperatura, devido ao vento, sobre a pele desprotegida, para determinadas velocidades e temperaturas, como mostra a Tabela 1. Por exemplo, se a temperatura local é de 10ºC e o vento sopra à velocidade de 12km/h, o fator de resfriamento devido ao vento é de 0ºC.

Lado de Alta Pressão

A parte do sistema de refrigeração que fica à pressão de descarga ou do condensador. Ele compreende desde a descarga do compressor até a entrada da válvula de expansão.

Indicação do termômetro (ºC)

Pouco perigo com roupas adequadas Perigo de congelamento da pele exposta

Grande perigo de congelamento da pele exposta

· Fonte: Elonka, S.M. e Minich, Q.W.; página 14

Lado de Baixa Pressão

A parte do sistema de refrigeração que fica à baixa pressão. Ele compreende desde a saída da válvula de expansão até a entrada de sucção do compressor.

Líquido Saturado

Se uma substância existe como líquido à temperatura e pressão de saturação, esta é chamada de Líquido Saturado.

Líquido Sub-Resfriado/Líquido Comprimido

Se a temperatura do líquido é menor do que a temperatura de saturação para a pressão existente, o líquido é chamado de Líquido Sub-Resfriado.

Se a pressão é maior do que a pressão de saturação para a temperatura dada, o líquido é chamado de Líquido Comprimido.

Meio Refrigerante

Qualquer fluido usado para absorver calor que circula no trocador de calor do qual o calor é retirado, e.g., água gelada e salmoura.

Ponto de Orvalho

Menor temperatura a que podemos esfriar o ar, sem que ocorra alguma condensação de vapor de água ou umidade, ou seja, a temperatura à qual a umidade relativa do ar é 100%.

Pressão

Pressão é a força exercida por um corpo perpendicularmente a uma superfície dividida pela área de contato desse corpo com a superfície. Portanto, pressão é força por unidade de área.

A pressão é: - diretamente proporcional à força, isto é, aumentando a força, a pressão aumenta.

- inversamente proporcional à área, isto é, diminuindo a área, a pressão aumenta.

Unidades de Pressão

Segundo o Sistema Internacional (SI), a unidade de força é o Newton (N) e a unidade de área é o metro quadrado (m2). Como pressão é a força exercida por unidade de área, isto é, A F

=R, sua unidade, segundo o SI, é 2m N. Esta unidade recebe o nome de pascal (Pa).

Assim , Pa m

N à kg.m/s2 1 kgf à 9,81 N 1 N à 0,102 kgf

O Pascal é a unidade oficial recomendada pela Associação Brasileira de Normas

Técnicas (ABNT) e pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO), mas há outras unidades de pressão usadas na prática, em razão dos aparelhos de medição que ainda trazem essas unidades. Assim, temos bária (bar) e megabária (Mbar); (kgf/m2); (kgf/cm2), que recebe o nome de atmosfera técnica absoluta (ata); atmosfera (atm); milímetro de mercúrio (m de Hg); Torricelli (Torr); libra-força por polegada (psig), etc.

Pressão Atmosférica e Vácuo

É fato conhecido que a Terra está envolvida por uma camada gasosa denominada atmosfera. A atmosfera exerce sobre a Terra uma pressão conhecida por pressão atmosférica. O primeiro a medi-la foi o físico italiano Torricelli, a partir de uma experiência realizada ao nível do mar. Torricelli usou um tubo de vidro, com cerca de um metro de comprimento, fechado em um dos extremos. Encheu o tubo com mercúrio e tampou a extremidade aberta com o dedo. Em seguida, inverteu o tubo e mergulhou-o em um recipiente também contendo mercúrio. Só então retirou o dedo do tubo (Figura 6).

Torricelli verificou que o mercúrio contido no tubo desceu até parar na altura de 76cm acima do nível do mercúrio contido no recipiente aberto. Por que todo o mercúrio do tubo não desceu para o recipiente? Simplesmente porque a pressão atmosférica, agindo sobre a superfície livre do mercúrio contido no recipiente, equilibrou a pressão exercida pela coluna de mercúrio contida no tubo (Figura 7).

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