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Ãtividade pratica sistemas energeticos

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UNINTER
Engenharia de Produção
RENATA ISIS DE SOUZA
SISTEMAS ENERGÉTICOS
GELADEIRAS
BALNEÁRIO CAMBORIÚ
2017
INTRODUÇÃO
Antigamente as pessoas perceberam que ao resfriar os alimentos poderiam conservá-los por muito tempo. Ao passar dos anos, no século XIX, um inventor inglês Jacob Perkings desenvolveu o primeiro compressor onde produzia gelo artificialmente, com isso possibilitou o desenvolvimento de algumas indústrias. Por volta de 1920, as primeiras geladeiras surgiram nos Estados Unidos e logo se tornaram muito populares. 
As geladeiras podem ser consideradas uma máquina térmica, onde o que se interessa é o calor dissipado e não o trabalho realizado, quanto menor for esse trabalho realizado dentro da geladeira melhor, pois irá precisar menos energia. Conforme a 2ª Lei da Termodinâmica, esse processo baseia-se na transferência de calor de uma fonte fria para uma fonte quente, porém esse processo não é espontâneo, é necessária uma fonte externa (trabalho), para que está transferência de calor ocorra. Podemos chamar de fonte quente o condensador, conhecido como radiador, e fonte fria o congelador. 
A figura abaixo, representa um diagrama PV, onde podemos analisar os 5 processos termodinâmicos que ocorrem nas geladeiras. 
1 - 2: compressão adiabática
É quando todo o trabalho que o compressor realiza aumenta a energia interna do sistema, logo a sua temperatura.
2 - 3: resfriamento isobárico
O fluido começa a perder energia sob a forma de calor e, como o compressor mantém alta e constante a pressão deste, o volume e a temperatura diminuem.
3 - 4: condensação
 	Ainda no condensador e sob alta pressão, o fluido perde mais um pouco de energia sob a forma de calor. Por isso o volume e a temperatura do fluido diminuem ainda mais e ele passa do estado gasoso para o líquido. Ate aqui o fluído encontrava se no estado gasoso.
4 - 5: expansão adiabática
Sob alta pressão, o fluido atravessa o tubo capilar e, na saída do tubo, ele se expande. Já como está expansão ocorre rapidamente, o fluido troca calor com a vizinhana, por isso um processo adiabático. Porém a pressão e a temperatura diminuem. Assim, na saída do tubo, o fluido se apresenta como gotículas de líquido suspensas em vapor à baixa pressão. Lembrando que a baixa pressão do tubo capilar é um efeito do funcionamento do compressor, o qual retira fluido no estado gasoso desta parte do circuito para comprimi-lo no condensador.
5 - 1: vaporização isobárica
No evaporador, sob pressão baixa e constante, as gotículas restantes são vaporizadas, absorvendo energia do congelador. Ao sair do evaporador, o fluido está totalmente no estado gasoso e à pressão baixa, encaminhando-se para o compressor e repetindo o ciclo.
A geladeira é dividida em 6 elementos, são eles:
Fluido refrigerante: o fluído mais utilizado é o freon pois tem baia pressão de vaporização além de ter alta pressão de condensação.
Compressor: É como se fosse uma bomba de sucção no sistema, ele retira o fluído da tubulação, que reduz a pressão e injeta o fluído na tubulação que aumenta a 
Condensador: Ele fica localizado na traseira da geladeira, onde o vapor se liquefaz, é onde o calor é liberado ao ambiente.
Tubo capilar: é responsável por diminuir a pressão do vapor do fluido.
Evaporador: é composto por um tubo em forma de serpentina acoplado ao congelador. Para passar ao estado gasoso, o fluido absorve energia na forma de calor do congelador e, ao abandonar o evaporador, chega ao compressor, recomeçando o ciclo.
Congelador:Normalmente ele fica localizado na parte superior da geladeira, par facilitar a formação de corrente de convecção internas.
 
Como funcionam os refrigeradores?
O fluído refrigerante atinge temperaturas bem baixas e percorre a geladeira dentro de uma série de tubos, alternando entre as formas liquidas e gasosas.
Ao descer pela geladeira, o fluído retira calor dos alimentos, resfriando-os. Ele segue por um tubo na parte traseira da geladeira, que normalmente fica escondido por uma fina camada de plástico. Nessa etapa o fluído refrigerante esta na fase gasosa na temperatura por volta de -10ºC.
O gás então é sugado pelo compressor. Nessa etapa ele é forçado passar em um espaço bem apertado, aumentando a sua pressão, com isso a temperatura do fluído pode chegar a 120ºC.
Do compressor o gás segue para o condensador. Ao dar todas essas voltas o fluído resfria e ganha forma líquida. Na metade do condensador o fluído já está a 10ºC, temperatura ambiente.
O fluído completamente líquido, passa por um filtro especial, que retém todas as impurezas que poderiam danificar o compressor.
O fluído chega ao tubo capilar, onde é um tubo comprido e muito fino, por isso o fluído ganha força para subir até chegar na parte superior da geladeira.
)O tubo capilar termina no evaporador, que fica localizado no freezer, é um tubo com diâmetro muito maior, por isso o fluído tem muito espaço para expandir, logo ele virá gás de novo. O evaporador é colocado na parte superior da geladeira, para ser possível a formação de correntes de convecção, já como o ar frio é mais denso e tem tendência de descer , enquanto o ar quente sobe, mantendo assim essa corrente.
CONCLUSÃO
	Concluímos a importância das geladeiras no nosso cotidiano, essas máquinas revolucionaram a vida do ser humano, porém pensa-se pouco como que funciona o seu processo de refrigeração.Com esse relatório podemos analisar todos os processos de funcionamento e termodinâmicos dos refrigeradores.
	
REFERÊNCIAS
- http://www.ultimato.com.br/comunidade-conteudo/a-importancia-e-os-perigos-da-geladeira
- https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/termodinamica-2-o-refrigerador-como-maquina-termica-1.htm
- http://www.sofisica.com.br/conteudos/curiosidades/refrigeradores.php