REFRIGERAÇÃO FISICA

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ALUNOS
ADRIANO LAGO
JORSIELE CERQUEIRA
MATHEUS LEITE
RONALD 
REFRIGERADORES 
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SUMÁRIO
1. DEFINIÇÕES 
1.1 EFICIÊNCIA;
2. FUNCIONAMENTO DO CICLO BÁSICO;
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
4. APLICAÇÕES;
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SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Os processos naturais são Irreversíveis
Isto é, eles seguem a flecha do Tempo
(atrito; reações químicas; equilíbrio térmico; mistura...)
Apenas processos ideais de quase-equilíbrio são reversíveis
Será preciso introduzir o conceito de Entropia para o estudo da irreversibilidade... mas inicialmente vamos entender o significado da segunda lei para máquinas térmicas e refrigeradores =>
1. DEFINIÇÕES
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REFRIGERADORES
Um refrigerador é uma máquina térmica funcionando com um ciclo invertido.
Coeficiente de Performance
A cada ciclo é fornecido um trabalho W. Como em uma máquina térmica:
1. DEFINIÇÕES
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MÁQUINAS TÉRMICAS
Produzem a transformação (parcial) de calor em trabalho utilizando uma substância de trabalho, geralmente operando em processo cíclico.
QH = Calor absorvido
(fonte energética)
QC = Calor rejeitado
(Q = QH + QC )
Eficiência Térmica
A cada ciclo é produzido uma quantidade de trabalho W.
Obs.: Potência P = W/Dt
1.1. EFICIÊNCIA
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SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA / 
IMPOSSIBILIDADE DE MÁQUINAS PERFEITAS
Enunciado de Kelvin-Plank (máquinas térmicas):
É impossível um processo cíclico de conversão completa de calor em trabalho a partir de um único reservatório térmico. (eficiência e < 1)
Enunciado de Clausius (refrigeradores):
É impossível um processo cíclico que resulte na transferência completa de calor de um corpo frio para um corpo quente. (desempenho Kp < ∞)
1.1. EFICIÊNCIA
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EQUIVALÊNCIA ENTRE OS ENUNCIADOS
A VIOLAÇÃO DE UM ENUNCIADO IMPLICA NA VIOLAÇÃO DO OUTRO
1.1. EFICIÊNCIA
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O coeficiente de performance típico de refrigeradores é ~ 2,5.
2. FUNCIONAMENTO
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ETAPAS DO CICLO DA GELADEIRA
2. FUNCIONAMENTO
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CONJUNTO DE ETAPAS OU PROCESSOS ONDE O INÍCIO DO 
PRIMEIRO COINCIDE COM O FINAL DO ÚTIMO.
REFRIGERAÇÃO:
PROCESSO DE REMOÇÃO DE CALOR DE UM DETERMINADO
CORPO OU MEIO.
CICLO DA GELADEIRA
2. FUNCIONAMENTO
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PARA QUE POSSAMOS ENTENDER O PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO TEMOS QUE FICAR ATENTOS ÀS SEGUINTES OBSERVAÇÕES:
 PRESSÃO E TEMPERATURA SÃO DIRETAMENTE PROPORCIONAIS:
 SE A PRESSÃO SE ELEVA A TEMPERATURA TAMBÉM SE ELEVA.
 SE A PRESSÃO REDUZ A TEMPERATURA TAMBÉM REDUZ.
2. FUNCIONAMENTO
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 A TRANSFERÊNCIA DE CALOR SE PROCESSA SEMPRE DO CORPO DE MAIOR TEMPERATURA PARA O DE MENOR TEMPERATURA.
CORPO A
CALOR
CORPO B
90° C
0° C
2. FUNCIONAMENTO
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COMO PODEMOS OBSERVAR O CICLO DE REFRIGERAÇÃO CONSISTE BASICAMENTE EM DOIS TIPOS DE PROCESSOS:
 MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO: 
- CONDENSAÇÃO E EVAPORAÇÃO 
 VARIAÇÃO DE PRESSÃO E TEMPERATURA
2. FUNCIONAMENTO
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CIRCUITO FRIGORÍGENO BÁSICO - FUNCIONAMENTO
Capilar
Compressor
Condensador
Evaporador
O fluido refrigerante é succionado, comprimido e descarregado.
O fluido cede calor
O fluido absorve calor
O fluido baixa pressão
P T VAPOR
P T LIQUIDO
P T LIQUIDO
P T VAPOR
2. FUNCIONAMENTO
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Ciclo básico de refrigeração
P T VAPOR SUPERAQUECIDO
P T LIQUIDO SUBRESFRIADO
P T VAPOR 
P T LIQUIDO
Unidade 
Condensadora
Unidade 
Evaporadora
VET
Compressor
ALTA PRESSÃO
BAIXA PRESSÃO
LÍQUIDO
VAPOR
CALOR
CALOR
2. FUNCIONAMENTO
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ANÁLISE TERMODINÂMICA DO CIRCUITO FRIGORÍGENO GRÁFICO DE PRESSÃO x TEMPERATURA
2. FUNCIONAMENTO
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OS COMPONENTES BÁSICOS DE UM CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO SÃO OS SEGUINTES:
1 – COMPRESSOR:
2 – CONDENSADOR:
3 – DISPOSITIVO DE EXPANSÃO:
4 – EVAPORADOR:
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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É A SUBSTÂNCIA QUE CIRCULA NO INTERIOR DAS TUBULAÇÕES DO CIRCUITO FRIGORÍGENO, SENDO RESPONSÁVEL POR ABSORVER O CALOR DE AMBIENTES OU PRODUTOS A SEREM REFRIGERADOS.
 FLUÍDO REFRIGERANTE :
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 COMPRESSOR:
 RESPONSÁVEL PELA CIRCULAÇÃO E ELEVAÇÃO DE PRESSÃO DO FLUÍDO REFRIGERANTE NO CIRCUITO. 
Compressor Alternativo hermético
Linha Residencial
Compressor Alternativo Aberto
Linha Industrial
Compressor Alternativo hermético
Linha Industrial e Comercial
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 CONDENSADOR:
 TROCADOR DE CALOR RESPONSÁVEL PELA RETIRADA DO CALOR ABSORVIDO PELO FLUÍDO REFRIGERANTE NO EVAPORADOR E COMPRESSOR.
 DO TOTAL DE CALOR REJEITADO NO CONDENSADOR, 75% FORAM ABSORVIDOS NO EVAPORADOR E 25% ABSORVIDOS NO COMPRESSOR.
Condensador tubo aramado
Convecção natural
Condensador a Ar
Convecção forçada
Condensador á água – Casco 
e tubo 
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 DIPOSITIVO DE EXPANSÃO:
RESPONSÁVEL PELA REDUÇÃO DE PRESSÃO DO FLUÍDO REFRIGERANTE NO ESTADO LÍQUIDO E CONTROLE DO FLUXO DE REFRIGERANTE A SER ENVIADO AO EVAPORADOR.
Tubo Capilar
Válvula de Expansão Termostática
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 EVAPORADOR:
 TROCADOR DE CALOR RESPONSÁVEL PELA EVAPORAÇÃO DO FLUÍDO REFRIGERANTE MEDIANTE A ABSORÇÃO DE CALOR DO CORPO OU MEIO A SER REFRIGERADO.
Evaporador a ar 
Ventilação Forçada
Evaporador á água
Casco e Tubo
Evaporador a ar 
Ventilação Natural
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 LINHAS DE INTERLIGAÇÕES:
LINHA DE SUCÇÃO: TRANSPORTA O FLUÍDO REFRIGERANTE DA SAÍDA DO EVAPORADOR ATÉ A SUCÇÃO DO COMPRESSOR.
Evaporador
Compressor
LINHA DE SUCÇÃO
Compressor
LINHA DE SUCÇÃO
Aplicação Industrial
Aplicação Residencial
Evaporador
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 LINHAS DE INTERLIGAÇÕES:
LINHA DE DESCARGA: TRANSPORTA O FLUÍDO REFRIGERANTE DA DESCARGA DO COMPRESSOR ATÉ A ENTRADA DO CONDENSADOR. 
Compressor
Condensador
LINHA DE DESCARGA
Compressor
Condensador
LINHA DE DESCARGA
Aplicação Residencial
Aplicação Industrial
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 LINHAS DE INTERLIGAÇÕES:
LINHA DE LIQUÍDO: TRANSPORTA O FLUÍDO REFRIGERANTE DA SAÍDA DO CONDENSADOR ATÉ A ENTRADA DO DISPOSITIVO DE EXPANSÃO.
Condensador
Tubo Capilar
LINHA DE LIQUÍDO
Condensador
Válvula de Expansão
Aplicação Residencial
Aplicação Industrial
LINHA DE LIQUÍDO
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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 LINHAS DE INTERLIGAÇÕES:
LINHA DE ALIMENTAÇÃO: TRANSPORTA O FLUÍDO REFRIGERANTE DA SAÍDA DO DISPOSITIVO DE EXPANSÃO ATÉ A ENTRADA DO EVAPORADOR.
Tubo Capilar
Evaporador
LINHA DE ALIMENTAÇÃO
Válvula de expansão
Evaporador
Aplicação Residencial
Aplicação Industrial
LINHA DE ALIMENTAÇÃO
3. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
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APLICAÇÕES – LINHA RESIDENCIAL (Conservação de alimentos) 
Refrigerador 1 Porta
Convencional
Refrigerador 2 Porta
Convencional
Refrigerador 2 Porta
Frost Free
4. APLICAÇÕES
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Freezer horizontal
Freezer Vertical Convencional ou
Frost Free
APLICAÇÕES – LINHA RESIDENCIAL (Conservação de alimentos) 
4. APLICAÇÕES
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Condicionador Springer Innovare 7.500 Btu/h 
Condicionador Electrolux 
18.000 Btu/h 
Condicionador LG Eletrônico 7.500 Btu/h 
APLICAÇÕES – LINHA RESIDENCIAL (Climatização de ar – Condicionador de Ar de Janela) 
4. APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES – LINHA RESIDENCIAL (Climatização de ar – Condicionador de Ar de Janela) 
DETALHES DE INSTALAÇÃO DE UM CAJ
4. APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES – LINHA RESIDENCIAL (Climatização de ar – Condicionador de Ar Split System) 
4. APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES – LINHA RESIDENCIAL (Climatização de ar – Condicionador de Ar Split System) 
DETALHES DE INSTALAÇÃO DE UM SPLIT SYSTEM
4. APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES – LINHA COMERCIAL
 (Câmaras Frigorifícas – Conservação de alimentos, remédios, etc) 
4. APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES – LINHA INDUSTRIAL (Climatização de ar ) 
Climatizador de ar – Self Contained 
4. APLICAÇÕES
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APLICAÇÕES – LINHA INDUSTRIAL 
(Processo)
Equipamento tipo Chiller utilizado para resfriar água de um processo industrial 
4. APLICAÇÕES
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“Calor E Termodinâmica”, M. W. Zemansky, 5a Ed., Guanabara Dois, Rio De Janeiro, 1978.
“Termodinâmica, Teoria Cinética E Termodinâmica Estatística”, F. W. Sears & G. L. Salinger. Guanabara Dois, Rio De Janeiro, 1979. 
“A Física E O Nosso Mundo”, Hans Christian Von Baeyer, Elsevier, 2004.
Links: https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/termodinamica-2-o-refrigerador-como-maquina-termica-1.htm
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/termo2p/refrig.html
REFERÊNCIAS
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OBRIGADA!
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DÚVIDAS
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