Rapin - Manual do Frio

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P. RAPIN 
JQ~TAN SÓCRATES 
N~UBER EST TAM MAlUS 
UT ~'ALI~ PAOSIT 
. ,r'. ~ .... ··- . "::· 
Mariua··ao 
Frio 
FÓRMULAS TÉCNICAS 
REFRIGERAÇÃO E AR-CONDICIONADO 
o 
~ 
Tradução: 
Luzia Delgado Mendonça 
Manuel Simões de Almeida 
Revisão: 
Norberto de Paula Lima 
Raquelina V. M. Santos 
Composição e Arte: 
Real Produções Gráficas Ltda. 
Capa: 
Sérgio Ng 
Título original: 
FORMULAIRE OU FROID 
© Copyright by Bordas/Dunod 
© Copyright by Hemus Editora Ltda. 
Mediante contrato firmado com 
Editions Technique & Vulgarisation 
Todos os direitos adquiridos para a lfngua portuguesa 
e reservada a propriedade literária desta publicação pela 
o 
~· 
hemus editora limitada 
01510 ruo da glorio 312 liberdade caixa posto/ 9686 
fone 2799911 pobx relex (011) 32005 edil br 
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Impresso no Brasil/Printed in Brazil 
PREFÁCIO 
 B'JEDIÇÃO 
Eis a nova edição do Formulário do Frio, a 8'J em aproximada-
mente trinta anos. 
Isto explica, de uma maneira fácil, concreta, e objetiva, o sucesso 
desta obra. 
Este sucesso naõ é fortuito. Ele se deve d convergência de uma 
necessidade, aquela dos técnicos do frio, e de uma competência, a de 
M. RAPIN. 
Com efeito, esta obra trata, convenientemente, de tudo aquilo 
que o técnico do frio tem o direito de esperar de um tal formulário: 
o apanhado das informações principais: definições, leis, valo· 
res fundamentais, caracterfsticas diversas, unidades (as S.I. e 
as outras), classificações, método!; fórmulas correntes, esque-
mas clássicos de instalações. . . I!; um pouco a memória do 
homem do offcio, do trabalhador prático especializado, ou 
do responsdvel por um serviço ou por uma obra; 
o ponto de evolução dos conhecimentos nos domfnios cientí-
fico e tecnológico . .• 
Esta síntese do "permanente" e do "novo" é assegurada por M. 
Rapin com mestria porque, se por um lado ele está ligado ao rigor 
dos conhecimentos indispensdveis e constantes, por outro, está tam-
bém atento ds evoluções, aos processos e aos aperfeiçoamentos. 
É bom, nesta época de curioiidades, em que tudo parece estar 
sempre sob questão, em que alguns querem, em cada minuto, inven-
tar novamente o mundo, reconstruir a sociedade, poder. evidenciar 
aqui que qualquer evolução, qualquer progresso, se apóia sobre a 
mestria da experiência, se constrói graças aos conhecimentos cientí-
ficos e tecnológicos e não a par ou contra eles. 
Rigor de raciocínio e de pensamento me parecem, mais do que 
nunca, necessdrios. A obra de M. Rapin testemunha este rigor. É o 
rigor do técnico confirmado; mas também do professor responsável 
pela formação dos técnicos superiores franceses dos anos 80. 
· Estou convencido de que esta nova edição será uma ótima "femz-
menta" nas maõs dos alunos e dos profissionais do frio. 
Roger PHILIPPE 
Inspetor Geral da Educação 
Nacional 
"Para cada trabalho reveja vinte vezes a sua obra. 
Aperfeiçoe-a continuamente, retoque-a, introduza 
alguns detalhes, e reveja-a freqüentemente. " 
PR Ô LOGO 
À8!1EDIÇÃO 
1948: Primeira edição do Fonnulário do Frio. 
BOILEAU 
Conheci nesse mesmo ano R. Martel, que era admitido como 
Engenheiro frigorista ao serviço de "Fabrications" da sociedade 
onde eu próprio já era Engenheiro ao serviço de "lnstallations". 
A nossa vida profissional levava a que nos reun{ssemos; muitas 
vezes nossas conversas se baseavam no "Fonnulário" e ele me expôs 
a linha de conduta que tinha programado, e a finalidade que preten-
dia ao redigir esta obra: "orientar e ajudar". 
Nessa altura, eu não tinha dúvida de que eu seria levado, devido 
a seu estado de saúde, a participar da redação e da realização da 
quinta edição desta obra - onde os nossos dois nomes figuravam 
como co-autores - nem que vinte anos depois de nosso primeiro 
encontro eu estaria sozinho, seu nome sendo eliminado da sexta 
edição e das seguintes. 
Esta oitava edição, respeitando totalmente a linha de conduta a 
que nos tínhamos obrigado, nada mais é que uma edição de transi-
ção quanto a vários pontos da obra. 
Em primeiro lugar, eu poderia ter rompido totalmente com o 
passado e utilizar unicamente as unidades S.I. Nosso temperamento 
latino acomoda-se mal a mudanças feitas em nossos hábitos; por-
tanto, pensei que seria necessário introduzir progressivamente as 
unidades legais e estas, tanto mais que atualmente os documentos 
utilizados nas escolas para os cálculos dos projetos indicam - ainda 
na sua quase-totalidade - os valores numéricos em quilocalorias. 
Por isso, no capítulo consagrado às câmaras frias, as informações 
relativas à refrigeração dos gêneros foram mantidas nesta unidade. 
Contrariamente, as potências frigoríficas das máquinas, as produções 
específicas dos fluidos refrigerantes, bem como os coeficientes de 
transmissão de calor são expressos em unidades S.I. com sua corres-
pondência em quilocalorias. 
Finalmente, certos dispositivos de automatismo figuram ainda no 
fonnulário apesar de sua comercialização ter cessado, mas isso se 
deve ao fato de ainda haver dispositivos desses funcionando em ins-
talações frigoríficas, considerando, portanto, necessário mantê-los. 
Desejo que esta oitava edição tome possível a todos os que a 
utilizarem a execução dos serviços para os quais a ela recorrem. 
Chegará o dia em que meu nome desaparecerá desta obra. 
Até esse momento eu pretendo, aperfeiçoando sem cessar este 
fonnulário, e fazendo dele um fiel reflexo da evolução das técni-
cas frigoríficas e da climatização, perseverar na linha e no espírito 
de MARTEL, "Orientar e ajudar", de modo a que a perenidade 
desta obra seja assegurada, seja qual for o nome que um dia venha 
a encabeçá-la. 
P.-J. RAPIN 
Capítulo 1 
Capitulo li 
Capítulo Ili 
Capítulo IV 
Capítulo V 
Capítulo VI 
Capítulo VII 
Capítulo VIII 
Capítulo IX 
Capítulo X 
Capítulo XI 
Capítulo XII 
SUMÁRIO 
- Generalidades 
- Meios de produção de frio 
- Os fluidos refrigerantes 
- Os compressores ....•.•.•.•.••. 
- Os motocompressores herméticos 
e herméticos acessíveis ...•.. 
- Os condensadores .•......••...• 
- Evaporadores .•.•...••........ 
11 
31 
39 
61 
75 
89 
97 
- Dispositivos anexos do circuito 117 
- Tubulações e válvulas . . . . . . . • . . . 131 
- Dispositivos principais de automatismo 137 
- Dispositivos secundários de automatismo. 171 
- Os isolantes . . . . . • . . . 187 
Capítulo XIII - Câmaras frias e climatização 191 
Capítulo XIV - Refrigeração dos líquidos 229 
Capítulo XV - Panificação - Pastelaria 251 
Capitulo XVI - Móveis frigoríficos abertos • . . . • • . . 269 
Capítulo XVII - Veículos de transporte de gêneros 
facilmente perecíveis . . . • . . • . . 275 
Capítulo XVIII - Máquinas de absorção - Refrigeração 
termelétrica . . . . . . • . . . . . . . . 291 
Capítulo XIX - Fabricação das geladeiras domésticas 307 
Capítulo XX - Os materiais plásticos na indústria 
frigorífica • . • • . . . . . . . . . . . • 317 
Capítulo XXI - Aparelhagens elétricas 321 
Capítulo XXII - Montagem e conserto . • . . . . . 353 
Capítulo XXlll - O montador-reparado,. na oficina 389 
Capítulo XXIV - Medição das características de uma 
instalação frigorífica . . . . . . • . . 407 
Capítulo XXV - Esquemas fluídicos e esquemas elétricos 417 
7 
Manual do 
Rio 
CAPÍTULO 1 
GENERALIDADES 
O calor 
O calor é uma forma de energia. i: a sensação percebida pelos 
nossos órgãos dos sentidos quando, por exemplo, nos colocamps à 
frente de uma lareira acesa ou de um corpo incandescente. A vida 
terrestre depende de uma das principais fontes de calor: o sol. O 
calor se manifesta igualmente quando uma corrente elétrica passa 
através de uma resistência, durante a compress§o brusca de um gás, 
na presença de certas reações químicas, etc. 
O frio 
i: a sensação sentida
na ausência, na perda ou 
na diminuição do calor. 
Em termos de compara-
ção, o frio está para o 
calor como a penumbra 
está para a luz. Frio e 
penumbra são termos ne-
gativos. Indicam sim-
plesmente a ausência ou a 
diminuição, seja do calor, 
seja da luz. 
A temperatura 
i: o "nível" a que 
se encontra o calor (ener-
gia calorífica) em um 
corpo. Caracteriza a ação 
mais ou menos enérgica 
do calor sobre os nossos 
sentidos. i: a temperatura 
que nos permite afirmar 
que um corpo está mais 
ou menos quente que 
outro. 
Troca de calor 
Quando dois corpos 
estão em presença.um do 
25ºC 2~·ºC 1' \\ : ~/ ,r) ; 
1" ~!~ / t 
==C> ~~~~~~ <C= 
==C> 
Radiação· 
'-
--
Condução · Convecção 
Fig. 1. - Transmissão de calor aua:vés 
das paredes de uma geladeira. 
Associação dos três modos 
de transmissão. 
11 
outro, o calor flui sempre do corpo mais quente para o mais frio, e a 
troca do calor só péra quando os dois estão à mesma temperatura. 
Exemplo: 
Corpo frio: o evaporador de um sistema frigorífico. 
Corpo quente: os alimentos colocados no interior de uma gela-
deira. 
Os alimentos (corpos quentes) cedem uma parte do seu calor ao 
evaporador (corpo frio); diminuindo o seu calo~. a seu temperatura 
diminui. 
Transmissão do calor 
O calor pode ser transmitido de um corpo para outro de três 
modos diferentes (Fig. 1 ). 
Fig. 2. - Exemplo evidente da transmissão do calor por radiação. 
14? Por condução - A transmissão de calor por condução ocorre 
em um único e mesmo corpo quando as suas partes apresentam tem-
peraturas diferentes, ou de um corpo para outro se, tendo estes dois 
corpos temperaturas diferentes, estiverem em contato. 
Exemplos: aquecimento de uma haste metélica por meio de uma 
braseira, ou aquecimento de um recipiente colocado sobre o consolo 
de um aquecedor elétrico. 
Hé corpos bons condutores de calor, por exemplo cobre, prata, 
alumínio, etc., e corpos maus condutores de calor (ou calorífugos) 
tais como a madeira, cortiça, poliestirenos, papelâ"o, etc. 
29 Por radiação (Fig. 2) - Os raios caloríficos se propagam em 
linha reta no espaço e, emitidos por um corpo com temperatura 
elevada, sâ"o absorvidos parcialmente pelos corpos mais frios que for-
mam uma tela à sua propagação, a parte não absorvida sendo refleti-
da de uma maneira idêntica à reflexão dos raios luminosos por um 
espelho. 
12 
. Exemplo: a radiaçio solar. 
39 Por convecção - Este modo de transmissâ'o é característico 
dos llquidos e dos gases. O meio Ilíquido ou gás) entra em movi-
mento por diferença de densidade, as zonas quentes sendo mais leves 
e transportando o calor. 
Exemplo: um radiador aquece uma sala por convecçio, o ar ser-
vindo de w(culo ao calor. Um evaporador esfria uma cdmara frigo-
rífica de modo ldintico. 
Registro da temperatura 
A temperatura caracteriza o nível no qual se encontra o calor em 
um corpo. 
Para registrar a temperatura, escolheu-se a dilataçfo do mercúrio, 
do álcool ou do tolueno, servindo estes elementos para a fabricaçio 
de termõmetros. 
Utilizam-se igualmente as variaç&ts de tensão de vapor de certos 
fluidos, assim como os fenômenos termel6tricos. Para a graduaçio 
de termõinetros foram escolhidas duas marcas. Elas correspondem a 
duas temperaturas constantes, ãs quais se produzem dois fenõmenos 
físicos: 
- a fusão do gelo de água destilada 
- a ebuliçio da água destilada 
Os dois fenõmenos devem ocorrer à pressfo atmosférica normal. 
Estes dois fenômenos sio chamados pontos fixos da escala termo-
mêtriCL · 
Sfo utilizadas duas escalas termométricas: 
Escala CelsiUL O ponto O ªC é definido pela temperatura do gelo 
fundente, e o ponto 100 ªC pela temperatura do vapor de água em 
ebuliçfo, sob pressão atmosférica normal. 
Escala Fahrenheit. Tendo o zero da escala sido fixado arbitra-
riamente por Fahrenheit, segue-se que o ponto O ªC corresponde ao 
ponto 32 ªF e, tendo o intervalo O - 100 sido dividido em 180 par-
tes iguais, o ponto 100 ªC corresponde a 212 ªF. · 
A escala Fahrenheit é ainda utilizada nos países anglo-sax6es, 
mas a escala Celsius já é utilizada na Grf-Bretanha para a informaçfo 
de temperaturas oficiais (dados meteorol6gicos). 
A escala Celsius é de uso generalizado nos países que adotaram o 
sistema métrico. 
A conversão das temperaturas da escala Celsius para a Fa-
hrenheit, e vice-versa, se faz com o auxílio das fórmulas abaixo in-
dicadas: eoF = 1.a eoc + 32 
O•C = !. (OOF-32) li 
13 
Em refrigeração são utilizados outros termômetros além do de 
mercúrio - não utilizável em temperaturas muito baixas porque o 
mercúrio solidifica-se a - 39 ºC. Citemos, entre outros: 
O term&metro a ãlcool, que permite registrar temperaturas até 
-80 ºC. 
O term&metro de bulbo titrmostãtico, no qual se registram as 
variações de pressão inerentes às variações de temperatura de um 
fluido, por intermádio de um "tubo de Bourdon" ou de uma lãmi.na 
de aço, sendo registradas as variações sobre uma escala graduada em 
temperaturas. 
O termômetro de termoelemento, que é usado principalmente 
para o registro de temperaturas à distância. 
O termopar formado por dois condutores de naturezas diferen-
tes - por exemplo Cobre e Constantan - indica a diferença de po-
tencial provocada pela diferença de temperatura entre as duas ex-
tremidades destes condutores reunidos previamente por soldadura, 
sendo um deles mantido a temperatura constante (gelo fundente). 
Esta diferença de potencial pode ser lida em um milivoltímetro, 
intercalado entre as duas extremidades e graduado em graus (Fig. 3). 
Fig. 3. - Utilização de um termopar. 
1. Milivoltímetro graduado 
em graus 
2. Soldadura "quente" 
(colocada sobre o corpo e no 
ambiente do qual se quer 
registrar a temperatura) 
3. Soldadura "fria" 
(mantida a temperatura 
constante: O ºC 
2 
Zero absoluto e escala termodinâmica 
1 
,t, 1 1 1 r ri 
u 
3 
O calor existe em todos os corpos cuja temperatura é superior a 
-273 ºC. 
Determinou-se que - 273 ºC é a temperatura mais baixa que se 
pode obter; é o ponto no qual qualquer corpo tem ausência total 
de calor. 
Esta temperatura é chamada zero absoluto. 
14 
As temperaturas calculadas a partir deste novo ponto zero sio 
chamadas temperaturas absolutas ou temperaturas termodinimicas, 
e a nova escala termomt!trica assim definida recebeu o nome de 
Escala Kelvin ou escala termodinâmica. As temperaturas nesta es-
cala se exprimem em graus Kelvin. O grau Kelvin tem o mesmo 
valor que o grau Celsius, e a passagem de uma escala para a outra se 
faz escrevendo: 
Exemplo: Ouais sio as temperaturas absolutas correspondentes às 
temperaturas Celsius de +25 ºCede· 10 °C7 
Devemos ter: 
T = 25° + 273° = 298° K 
e T = (- 100) + 273° = 263° K. 
Calor senslvel e calor latente (Fig. 41 
Um corpo (ou uma substância) pode receber ou ceder calor sob 
duas formas diferentes: 
1 l sob forma sensível: a absorçio de calor sob esta forma se 
manifesta por uma elevaçio de temperatura do corpo receptor; se, 
pelo contrário, o corpo cede calor, a sua temperatura diminui. 
Absorção ou cessio de calor nio provocam modificaçio no es-
tado físico do corpo, e a variaçio da temperatura é funçio da quan-
tidade de calor trocado e de uma característica física própria de 
cada corpo; o seu calor npecffico; 
2) sob forma latente: a absorçio de calor por um corpo sob esta 
forma - ou a cessio de calor por este corpo - se caracteriza por 
uma temperatura constante do corpo e por sua mudança de estado 
físico. 
Calor específico de um corpo 
e a quantidade de calor que é necessário ceder a um quilograma 
deste corpo para elevar a sua temperatura de 1 ºC, sem modificar o 
seu estado físico. 
Por definiçio, o calor específico da água é a pressio normal 
(1013 mbar) de 4185 joules por quilograma e por grau,
a 15 ºC 
(1 quilocaloria por quilograma-grau). 
Calor latente de solidificação 
e a quantidade de calor a que é necessário elevar 1 quilograma 
de um corpo, para fad-lo passar do estado líquido ao sólido, sem 
baixar a sua temperatura. 
15 
Calor latente de fusão 
~ a quantidade de calor que é necessário ceder a 1 quilograma de 
um corpo, para fazê-lo passar do estado sólido ao líquido, sem elevar 
a sua temperatura. 
CALOR LATENTE DE FUSÃO 
Calor latente absorvido durante a fusão de t kg de gelo 
CALOR LA TENTE E SENS{VEL 
{ 25,1131i:j}· + 6tcal +{83.71Ukj} 2D..., • 
/mportlncia do calor latente em relaç6o ao calor sensível 
CALOR LATENTE DE VAPORIZAÇÃO 
,Ji ·í7f ~{';'i:) 
+{2·:~:~'1}.. . ::~e 
Calor latente necessário para transformar t kg de tigua em vapor 
CALOR SENS{VEL E CALOR LATENTE DE VAPORIZAÇÃO 
+{334,IMOki}• 
BOlfmt 
Fig. 4. - Calor latente de fusão 
16 
-
Calor latente de vaporização 
e a quantidade de calor que é necessário ceder a 1 quilograma de 
um corpo para fazê-lo passar do estado líquido ao estado gasoso, 
sem elevar a sua temperatura. A quantidade de calor varia segundo 
a natureza e a temperatura do líquido. 
Calor latente de liquefação 
e a quantidade de calor a que é necessário elevar 1 quilograma 
de um corpo para fazê-lo passar do estado gasoso ao estado líquido, 
sem baixar a sua temperatura. 
Medida das quantidades de calor 
Unidades de quantidades de calor: 
O sistema SI admite como unidade de calor o Joule (J). O uso 
das unidades térmicas antigas: a caloria, a quilocaloria e a frigoria 
estão caindo em desuso. No entanto, como ainda estão sendo uti-
lizadas, lembramos abaixo a sua definição: 
Quilocaloria (kcall: é a quantidade de calor· necessária para ele-
var de 1 ºC a temperatura de um quilograma de um corpo, cujo calor 
específico é igual ao da água pura a 15 ºC. 
Frigoria (fg): é uma quilocaloria negativa; representa a quantida-
de de ealor ·a subtrair a um quilograma de um corpo que tem o 
mesmo calor específico que a água a 15 ºC, para diminuir a sua tem· 
peratura de 1 ºC. 
1fg=1 kcal = -4,1855 kJ. 
Nos países que utilizam o sistema de madidas anglo-saxão, a 
unidade de quantidade de calor é diferente, e depende das unidades 
de base deste sistema. e o B.T.U. (Unidade Térmica Britdnica). 
B. T.U.: e a quantidade de calor que é necessário ceder a 1 litro 
de água (1 1b = 0.453 kg), para elevar a. sua temperatura de 1 ºF. 
Então, 1 B.T.U. = 4,185 X 0,453 X~:= 1,053 kJ, ou seja 0,252 
kcal, sendo ~:a relação entre os dois pontos fixos das duas escalas 
termométricas, Celsius e Fahrenheit. 
A quantidade de calor a ceder ou a subtrair a um corpo é propor-
cional: · 
à massa do corpo; 
à elevação de temperatura que ele sofreu; ou 
à diminuição de temperatura sofrida; 
ao seu calor especifico. 
17 
Donde a fórmula gerei que dá em quilocalorias a quantidade de 
calor trocada: 
Q=C X m X ât 
Exemplo: Qual é a quantidade de calor que é necessário subtrair 
a 1 1500 kg de carne de calor específico C = 2,93 kJ/kg (0,70 kcal/ 
kgl para baixar a sua temperatura de 30 ºC a + 2 ºCl' 
~ necessário: 
Q = N m X B ât 
= 2,93 X 1500X(30-2)=123060 
Q 123 060 kJ ou seja 29 400 kcal. 
Mudança de estado ffsico (Tabela 1 ) 
Fusão e solidificação 
A fusão é a passagem de um corpo do estado sólido para o estado 
líquido sob a açio do calor. 
A solidificação é a transformaçio inversa, por esfriamento. 
Fusão Vaporização 
Sólido Líquido Gás 
Solidificaçio (__ Condensaçio t 
Sublimação 
L-~~~--~~~ 
Tabela 1. - Mudanças de estado físico. 
Leis da fusão a da solidificação 
11 Sob a mesma preSSlio, as temperaturas de fusão a da solidifi-
caçio de. um corpo puro sio idênticas. 
Bt=Brt 
~ uma característica física do corpo. 
21 Sob a mesma presslo, esta temperatura permanece constante 
durante toda a mudança de estado. 
Observação. - Durante a mudança de estado, há variaçfo de vo-
lume. 
Dissolução 
Se ela se forma com absorçfo de calor, a mistura é refrigerante; 
mas a dissoluçio nlo se efetua em ponto fixo. 
18 
Exemplo: pode-se atingir - 21 ºC com uma mistura de gelo e sal; 
donde, aqui, nã'o existe temperatura fixa de dissoluçio. 
Vaporização 
~ a passagem de um corpo do estado líquido para o estado ga-
soso. Pode-te fazer por evaporaçã'o ou por ebuliçio. 
Evaporação 
~ a formaçio de vapor na superfície livre de um líquido. Ela 6 
tanto mais rápida quanto mais: 
a temperatura for elevada; 
a superfíc:ie livre do líquido for maior; 
a atmosfera estiver seca e renovada; 
a pressio for baixa; 
a tensã'o do vapor saturante do líquido for elevada. 
Ebulição 
~ a vaporizaçio rápida de um 1 fquido com formação de bolhas 
de vapor no meio do 1 fquido. 
Leis da ebulição 
1 1 Sob a mesma pressio, um líquido começa a ferver sempre à 
mesma temperatura. 
21 Durante todo o período da ebulição, a temperatura perma-
nece constante se a pressã'o se mantiver constante. 
3) A tensio de vapor saturante do vapor emitido 6 igual à pres-
sã'o suportada pelo líquido. 
Ponto normal de ebulição 
~ a temperatura de ebulição sob pressio atmosférica normal. 
Exemplos. - Água: 100 ºC; R12 - 30 ºC; NH3 - 33,5 ºC; 
R22 - 40,8 ºC; R502 -45 ºC. 
Se se quiser diminuir a temperatura de ebulição, 6 necess6rio 
baixar a pressã'o suportada pelo líquido em ebulição. Inversamente, 
se se quiser elevar a temperatura de ebulição, 6 necess6rio aumentar 
esta pressã'o. 
Condensação 
~ a passagem do estado gasoso ao estado líquido. 
Obtém-te a condensação de um vapor por dois meios: 
ai Por compressã'o até atingir a pressio correspondente à ten-
sã'o da vapor saturante do fluido, à temperatura considerada. 
bl Por esfriamento, até atingir a temperatura correspondente ã 
tensã'o de vapor saturante do fluido considerado. 
19 
Sublimação 
~ a passagem do estado sólido ao estado gasoso, sem passar pelo 
estado líquido. Só certos corpos possuem esta propriedade. Este 
fenômeno produz-se a pressão constante, a uma temperatura bem 
determinada. 
Exemplos: neve carbônica, iodo, cânfora, gelo. 
Temperatura crítica 
A liquefação por compressão de um gás ou de um vapor deixa 
de ser possível além de uma temperatura-limite, qualquer que seja 
a pressão exercida sobre o gás ou o vapor: esta temperatura-limite 
recebe o nome de temperatura critica. 
R 13 : 28,8°C. 
C02 : 31 ºC. 
R 12 : 112 ºC. 
R22 :96°C. 
R 502: 90,1 ºC. 
Noções sobre as pressões 
Definição geral da pressão 
-+ 
Dada uma força F aplicada sobre a superfície A de um corpo, 
-+ 
diz-se que esta força exerce uma pressão p = _F_ 
A 
Unidada da pressão 
~ a pressão exercida pela unidade de força sobre a unidade de 
superfície do sistema de unidades considerado. 
Unidada legal 
O pascal: - ~ a pressão exercida pela força de 1 newton agindo 
uniformemente sobre uma superfície de 1 m2 • A unidade usual é o 
bar que equivale a 105 pascal. 
Utilizam-se ainda as unidades usuais dos antigos sistemas (sis-
temas MKPS e MTS), que eram o quilograma-força por centímetro 
quadrado (kgf/cm2 ) e o hectopieso (hpz) e, mais raramente, a 
atmosfera (atm). A equivalência entre estas diferentes unidades é 
dada a seguir: 
1 bar= 105 pascal= 1,02 kgf/cm• = 1 hpz = 0,986 atm. 
20 
Unidade inglesa 
~ a libra por polegada quadrada (psi). 
~ a pressão exercida por unidade de peso: a libra (0,453 kg), 
sobre a unidade de superfície: a polegada quadrada (1 polegada = 
2,54cm). 
ou seja 
1 psi = &~~. = 0,070307 kgf/cm•, 
psi = ~!~'.0307 = 0,0687 bar. 1,02 
Pressão atmosférica 
~ a pressão exercida sobre a superfície de todos os corpos, pela 
camada gasosa que constitui a atmosfera. Esta pressão, ao nível do 
mar, é igual a de uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura. 
Se, em vez de mercúrio, se utilizar um outro líquido, a altura 
que equilibra
a pressão atmosférica é inversamente proporcional ao 
peso específico do líquido utilizado. 
Para a água, esta altura é de 10,33 m. 
A pressão atmosférica diminui quando a altitude aumenta. 
Pressão relativa 
~ medida a partir da pressão atmosférica. 
Pressão absoluta 
~ medida a partir do vácuo absoluto. 
Pressão absoluta = pressão relativa + pressão atmosférica. 
Quando se têm pressões inferiores à pressão atmosférica, diz-se 
que se está no domínio do vácuo. 
O vácuo relativo é medido a partir da pressão atmosférica; ela 
varia, segundo os sistemas de unidades utilizados, de: 
O a 76 cm de Hg de vácuo absoluto; 
- O a 36 polegadas de Hg de vácuo absoluto; 
- O a 1,013 bar de vácuo absoluto. 
Aparelhos de medida das pressões e do vãcuo 
Para a medida da pressão atmosférica utilizam-se barômetros. 
ai Barômetro a mercúrio, no qual se mede a altura da coluna 
barométrica. 
b) Barômetro aner6ide - aparelho inventado por Vidi e aperfei-
çoado por Bourdon. ~ composto por um tubo de cobre formando 
21 
um círculo quase completo. Este tubo, no qual se faz o vácuo, é fi. 
xo em uma de suas extremidades; a outra é acoplada a uma pequena 
alavanca, a qual põe em movimento um setor dentado que engrena 
com um pinhlfo, portando uma agulha indicadora. A curvatura do 
tubo aumenta quando a presslfo atmosférica aumenta. A agulha 
indica a variação sobre um mostrador. 
Correspondlincia 
B,ars e libras por polegada quadrada 
Bars 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
15 
20 
25 
30 
40 
50 
100 
Libras por polegada quadrada 
14,556 
29,112 
43,668 
58,224 
72,780 
87,336 
101,892 
116,448 
131,004 
145,560 
218,336 
291,120 
363,892 
436,680 
582,240 
727,800 
1455,600 
Tabela 2 
Medição de pressões em geral 
Utilizam-se manômetros metálicos baseados no sistema de Bour-
don. Uma extremidade do tubo em espiral é fechada, a outra está 
em ligação com a presslfo a medir. A extremidade fechada aciona a 
agulha indicadora das variações, pelo mesmo processo da alavanca e 
do setor dentado. 
Em refrigeração utilizam-se manômetros cujo mostrador é gra-
duado de O a 25 bars para medir a pressão de compresslfo, e manô-
metros chamados de "baixa presslfo", cujo mostrador á graduado em 
76 cm Hg - 0-6 bars, para a medição das pressões de aspiração. 
Faz-se a leitura das depressões na escala 0-76 (isto é, de zero ao 
22 
p 
q 
Libras 
por 
olegada 
uadrada 
--
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 
29 
30 
31 
32 
33 
34 
35 
36 
37 
38 
39 
40 
41 
42 
43 
Tabela de conversio de pressões 
Libras por polegada quadrada em bars e vice-versa 
-
1 Libras j 1 Libras j 1 Libras 1 
Bars por Bars por Bars por Bars polegad polegada! !polegada 
jquadradl! 'quadrada; .quadrada 
---~1-à,022- ---·------ ---0,0687 87 5,976 129 8,862 
0,1374 45 3,\191 88 6,044 130 8,931 
0,2061 46 3,160 89 6,114 131 9,000 
0,2748 47 3,228 90 6,183 132 9,068 
0,3435 48 3,297 91 6.251 133 9,137 
0,4122 49 3,366 92 6 320 134 9,205 
0,4809 50 3,435 93 6,389 135 9,274 
0,5496 51 3,503 94 6,456 136 9,343 
0,6183 52 3,572 95 6,526 137 9,411 
0,6870 53 3,641 96 6,594 138 9,480 
0,7557 54 3,709 97 6,663 139 9,549 
0,8244 55 3,778 98 6,732 140 9,618 
0,8931 56 3,847 99 6,801 141 9,686 
0,9618 57 3,915 100 6,870 142 9,755 
1,0305 58 3,984 101 6,938 143 9,824 
1,1292 59 4053 102 7,006 144 9,892 
1,1679 60 4,122 103 7,076 145 9,961 
1,2366 61 4,190 104 7,144 146 10,030 
1,3053 62 4,258 105 7,213 147 10,098 
1,3740 63 4,328 106 7,282 148 10,167 
1,4427 64 4,396 107 7,351 149 10,236 
1,5114 65 4,465 108 7,418 150 10,305 
1,5801 66 4,534 109 7,488 155 10,648 
1,6488 67 4,602 110 7,557 160 11,292 
1,7175 68 4,670 111 7,625 165 11,335 
1,7862 69 4,740 112 7,694 170 11,679 
1,8549 70 4,809 113 7,763 175 12,022 
1,9236 71 4,877 114 7,830 180 12,366 
1,9923 72 4,946 115 7,900 185 12,709 
2,061 73 5,015 116 7,968 190 13,053 
2,129 74 5,082 117 8,037 195 13,396 
2,198 75 5,152 118 8,106 200 13,740 
2,267 76 5,220 119 8,175 210 14,427 
2,335 77 5,289 120 8,244 220 15,114 
2,404 78 5,358 121 8,312 230 15,801 
2,473 79 5,427 122 8,338 240 16,488 
2,541 80 5,496 123 8,450 250 17,175 
2,610 81 5,564 124 8,516 260 17,862 
2,679 82 5,632 125 8,587 270 18,549 
2,748 83 5,702 126 8,656 280 19,236 
2,816 84 5,770 127 8,724 290 19,923 
2,885 85 5,839 128 8,792 300 20,610 
2,954 86 5,908 
Tabela 3 
Como a precis§'o dos manômetros utilizados é superior a 2%, 
podemos admitir nesta tabela que: 
1 bar* 1 kgf/cm 2 • 
23 
Polegadas 
de vácuo 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
Conversio de polegadas de ricuo 
em mllfmetros de merc(ario 
Milímetros ' Polegadas 
de mercúrio 1 de vácuo 
Milímetros 
de mercúrio. 
---
25,4 16 406,4 
50,8 17 431,8 
76,2 18 457,2 
101,6 19 482,6 
127,0 20 508,0 
152.4 21 533,4 
177,8 22 558,8 
203,2 23 584,2 
228,6 24 609,6 
254,0 25 635,0 
279,4 26 660,4 
304,8 27 6!15,8 
330,2 28 711,2 
355,6 29 736,6 
381,0 29,92 760 
Tabela 4 
vácuo absoluto) e a leitura das pressões relativas de O a 6 bars. 
---
Mas, em refrigeraç!o comercial e doméstica, utilizam-se igual-
mente manômetro tendo os mostradores graduados em libras por 
polegadas quadradas, para a mediçio das pressões de compressão; 
em polegadas e libras por polegada quadrada, para a mediçio e vá-
cuos e pressões de aspiraçã'o. 
Praticamente, a transformaçã'o de libras por polegada quadrada 
em bar, é fei feita rapidamente, adotando a equivalência: 
1 bar= 14,6 psi e 1 psi= 0,069 bar 
As manipulaç6es freqüentes expõem estes aparelhos a oscilações 
bruscas, as quais podem prejudicar a precisão das suas indicações. 
Os montadores devem, de vez em quando, aferi-los na oficina, com-
parando as suas indicações com aquelas fornecidas pelos manôme-
tros-padrão. 
Para medir pressões muito baixas, utilizam-se os seguintes apa-
relhos, existentes sobretudo em laboratórios: 
a) O manômetro truncado a mercúrio - no qual se utiliza a 
diferença de nível entre os dois ramos de um tubo de vidro em for-
ma de U (leitura entre 760 e 0,5 mm Hg). 
24 
b) O manômetro de braÇo inclinado - análogo ao precedente, 
mas cuja precisão é maior (leitura entre 20 mm e 0,1 mm Hg). 
c) O medidor de Mac Leod - no qual se utilizam os desnivela-
mentos do mercúrio em um tubo capilar. 
d) O micromanômetro de ionização, que Utiliza as variações de 
condutividade elétrica de gases ionizados com a pressão. Podem-5e, 
assim, medir press6es da ordem de 1 /1 000 a 1 /10 000 mm de mer-
cório. 
Propriedades gerais dos gases 
19 Os gases são elásticos, isto é, expansíveis e compressíveis. 
29 Os gases transmitem, integralmente, e em todos os sentidos, 
as pressões a que são submetidos. 
39 Os gases têm peso. 
49 Lei de Mariotte. - A temperatura constante, o volume ocu-
pado por uma massa gasosa ê inversamente proporcional à pressão 
que ela suporta. 
Densidade 
~ a relação entre o peso específico da um corpo e o de um outro 
corpo tomado como referência. Exemplo: densidade de um sólido 
ou de um líquido em relação à água. Para os corpos gasosos, o corpo 
de referência é o ar. 
Higrometria 
A umidade atmosférica 
Pode-5e descobrir a existência de vapor de água na atmosfera 
quando se vê este vapor, por exemplo, sobre uma garrafa de água 
gelada. 
O ar úmido é mais leve que o seco, o que explica o ligeiro abaixa-
mento do barômetro quando o tempo está chuvoso. 
Umidade absoluta 
A uma dada temperatura, a quantidade de vapor de água que 
pode conter 1 m3 de ar é limitada; ela é função da tensão máxima 
do vapor de água a esta temperatura. 
O ar correspondente chama-se ar saturado. · 
O ar seco é aquele onde a tensão de vapor de água li nula, isto li, 
não tem vapor
de água. 
Entre a tensão nula e a máxima, a uma dada temperatura, o ar pode 
passar por uma infinidade de estados intermediários de umidade. 
25 
A quantidade de vapor de água que pode absorver um metro 
cúbico de ar aumenta rapidamente com a temperatura. 
Umidade Relativa (grau higrométrico) 
Para definir o estado de umidade de um dado volume de ar, refe-
rimo-nos ao ar saturado à mesma temperatura. Chamar-se-á umidade 
relativa (1.l a relação: 
Massa de vapor de água em 1 m3 de ar considerado 
e= 
Massa de vapor de água em 1 m 3 de ar saturado 
à mesma temperatura · 
~ ainda a relação entre as tensc5es de vapor de água correspon-
dentes. 
Após esta definiçáO, teremos: 
Para o ar seco e = O. Com efeito, seja qual for a temperatura, o 
numerador da refação é zero. 
Para o ar saturado, e = 1, porque, seja qual for a temperatura, o 
numerador é igual ao denominador. 
Exemplo: na tabela higrométrica (2), verifica-se que, a 20 ºC, 
o ar saturado contém 17 ,3g de vapor de água por metro cúbico. 
Dizer que, à mesma temperatura, um volume de ar tem uma umi-
dade relativa de 0,75, significa que este ar contém 75% da massa 
deste vapor de água, isto é, 17 ,3 x 75/100 = 12,975g, ou seja, cerca 
de 13 g por metro cúbico. 
Para caracterizar um ar úmido é, portanto, indispensável conhe-
cer simultaneamente a sua temperatura e a sua umidade relativa; 
então, a massa de vapor de água por metro cúbico é dada pelas ta-
belas higrométricas. 
Medição de graus higrométricos. - Higr&metros e psicr6metros 
(fig. 51 
Só os higrômetros absolutos permitem medir diretamente a 
massa de vapor de água contida em um volume de ar considerado. 
19 HigrlJmetro de absorção - faz-se passar lentamente 1 m3 do 
ar considerado (medido com contador) no aparelho contendo um 
agente desidratante. 
A massa de vapor de água absorvida determina-se pela diferença 
entre os pesos do aparelho, antes e depois da experiência. 
(1) Popularmente chamada: grau higrométrico. 
(2) Ver página 28_. · 
26 
HIGRÔMETRO ABSOLUTO 
Pesa-seant®-:ee 1 ªd depois da' - . m e ar 
passagem . : , medido por 
do ar '·. . . · .... . · um contador 
. . . Desse~~~·te (CaCl2 , p. ex.) 
HIGRÔMETRO DE PONTO DE OR,VALHO 
HIGRÔMETRO DE CABELO 
C•b•l:f 
CWh:J tl 
seco'-.- ,;,; 
Termômetro~ th 
Termômetro · 
Os 2 termômetros 
são colocados numa 
ligeira corrente de ar 
úmido _ · Algodao Agua 
Fig. S. - Higrômetro e psicrômetro. 
'J9 HigriJmetro de ponto de orvalho - O ponto de orvalho é a 
temperatura a partir da qual aparece a condensaçio. Ele nos dá, en-
tio, a temperatura para a qual o ar considerado tem uma umidade 
relativa e = 1, uma vez que, além da saturaçãO, existe condensaçio. 
A tabela higrométrica (1) fornece, com estes dados, a quantidade 
de água contida em 1 m3 do ar considerado. 
Exemplo: se temos: ponto de orvalho + 8 ºC, o ar considerado 
contendo 8,24 g de vapor d'água por metro cúbico, seja qual for a 
temperatura ambiente. 
(1). Ver página 28. 
Higrômetros relativos 
19 Higr6metro de cabelo - Aparelho baseado na propriedade 
que possuem os cabelos de se alongarem quando a umidade da 
atmosfera aumenta. 
'19 Psicr6metro - ·O aparelho é composto por dois termômetros 
a mercúrio ou álcool. O reservatório de um está ao ar-livre e o do 
segundo é mantido permanentemente em algodão umedecido, estan-
do os dois bulbos sujeitos a uma corrente de ar contínua. 
A temperatura indicada pelo termômetro úmido é inferior a do 
termômetro seco, e a diferença é tanto maior quanto mais seco for 
o ar ambiente. 
Tabela higrométrica 
=====-=...-------=-·=-. - ···-
Tempe- Tensâ'o Otde. de água, em gramas, em 1 m3 de ar 
máxima ratura do vapor· Umidade relativa Ar 1 em 
ºC em mmde saturado 
mercúrio 80% 75% 70% 
-
+ 50 6,534 6,79 5,43 5,09 4,75 
+ 6º 6,999 7,25 5,80 5,44 5,08 
+ 70 7,492 7,73 6,18 5,80 5,41 
+ 8º 8,019 8,24 6,59 6,18 5,77 + go 8,521 8,73 6,98 6,55 6, 11 
+ 100 9,165 9,36 7,49 7,02 6,55 
+ 11 9,790 9,96 7,97 7,47 6,97 
+ 120 10,315 10,60 8,48 7,95 7,42 
+ 130 11,184 11,56 9,25 8,67 8,09 
+ 14° 11,907 11,98 9,58 8,99 8,39 
+ 15° 12,699 12,74 10,19 9,56 8,92 
+ 16° 13,533 13,53 10,82 10,15 9,47 
+ 170 14,414 14,36 11,49 10,77 10,05 
+ 1So 15,353 15,24 12,19 11,43 10,67 
+ 1go 16,342 16,15 
1 
12,92 12, 11 11,30 
+ 200 17,591 17,34 13,87 13,01 12,14 
+ 21° 18,489 18,16 14,53 13,62 12,71 
+ 220 19,652 19,24 15,39 14,43 13,47 
+ 23° 20,883 20,38 16,30 15,29 14,27 
+24° 22,177 21,57 17,26 16,18 15,10 
+25° 23,550 22,82 18,26 17,12 15,97 
Tabela 5 
Para um ar saturado, a diferença é nula. O conhecimento desta 
diferença e também a temperatura do termômetro seco permitem 
determinar, nas tabelas psicrométricas, a umidade relativa do ar con-
siderado. 
28 
Tabela psicromêtrica 
Temperaturas lidas no termômetro seco 
.. 
11g 00 +005 + 1º + 1"5 +2" + 2"5 +ao + 3"5 + 40 + 4"5 + 50 ..... 
·- ... o (ij'" -- ------- -- -- ---- ----
0,1 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 
0,2 98 98 98 98,5 98,5 98,5 98,5 98,5 98,5 98,5 98,5 
0,3 94. 94 94 94 94,5 94,5 94,5 94,5 95 95 95 
0,4 91,5 92 92· 92 92 92,5 92,5 92,5 92,5 93 93 
0,5 90 90 90 90 S0,5 90,5 90,5 91 91 91 91 
0,6 88 ' 88 88,5 88,5 87 89 89 87,5 87,5 89.5 89,5 
0,7 86 86 86,5 86,5 87 87 87,5 87,5 87,5 88 88 
0,8 84 84,5 84,5 85 85 85,5 85,5 86 86 86 86,5 
0,9 82 82,5 83 83 83,5 83,5 84 84 84,5 84,5 85 
1,0 80,5 81 81 81,5 82 82 82,5 82,5 83 83 83,5 
1,1 78,5 79 79,5 80 80 80,5 81 81 81,5 81,5 82 
1,2 77 77,5 78 78,5 78,5 79 79,5 80 80 80,5 81. 
1,3 75,5 75,5 76 76,5 77 77,5 78 78,5 78,5 79 79,5 
1,4 73,5 74 74,5 75 75,5 75,5 76 76,5 77 77 77,5 
1,5 171,5 72 72,5173 73,5 74 74,5 75 75,5 76 76,5 1,6 70 70,5 71 71,5 72 72,5 73 73,5 74 74,5 75 
1,7 68,5 69,5 70 70,5 71 71,5 72 72,5 72,5 73 73,5 
1,8 168,5 67 67,5168,5 69 69,5 70 70,1 71 72 72,5 1,9 64,5 65,5 66 66,5 67,5 68 . 68,5 69 69,5 70 71 
2,0 63 63,5 64 65,5 66 66,5 j 67 67,5 68 68,5 69 
111 % de umidade. 
Tabela 6 
Exemplo - Para uma temperatura ambiente de + 4 ºC e uma 
diferença da 0,8 ºC, o ar considerado tem como umidade relativa 
e= 0,86. 
29 
CAPÍTULO li 
MEIOS DE PRODUÇÃO DE FRIO 
Existem três processos principais de produção de frio: 
19 Misturas refrigerantes. 
"19 Expansão de um gás comprimido. 
:P. Evaporação de um líquido puro. 
Este terceiro processo é o único utilizado para objetivos indus-
triais de refrigeração, congelamento e ar condicionado. 
Misturas refrigerantes 
A dissolução de certos sais em certos líquidos necessita de 
absorver calor e, portanto, a dissolução será geradora de frio. 
Exemplos da misturas refrigerantes 
Água 1 parte em peso diminui de+ 10°Ca-15°C Nitrato de amônia 1 
- -
Água 1 parta em peso 
Nitrado de amônia 1 - - diminui de+ 10°C a - 22 "C 
Carbonato de soda 1 
- -
Neve 2 partes em peso diminui de O a - 25 ºC Cloreto de sódio 1 parte -
Neve 5 partes em peso 
Cloreto de sódio 2 
- -
diminui de O a -25°C 
Solução amoniacal 1 parte -
Neve 3 partes em peso Ácido sulfúrico diminui de O a -30ºC 
expandido 2 - -
Neve 12 partes em peso 
Cloreto de sódio 5 - - diminui de O a -32°C 
Nitrato de amônia 5 
- -
Neve 8 partes em peso Ácido clorídrico diminui de O a -32°C 
expandido 5 - -
Neve 7 partes em peso diminui de O a -35°C Ácido nítrico 4 
- -
Tabela 7 
31 
Exemplos de misturas refrigerantes (continuaçá"o) 
Neve 4 partes em peso diminui de O a -40ºC. Cloreto de cálcio 5 - -
Neve 3 partes em peso diminui de O a -46°C Potassa 4 
- -
Fosfato de soda 9 partes em peso Acido nítrico 
expandido 4 - - diminui de+ 10 a -25°C 
Sulfato de soda 6 partes em peso 
Nitrato de amônia 5 - - diminui de+ 10 a -40°C Acido n ltrico 4 
- -
expandido 
Gelo seco com: pode baixar até -60°C Cloreto-de etilo 
Cloreto de metilo - -60°C 
Expansão de um gás comprimido 
Assim como a compressã'o de um gás
eleva a sua temperatura, a 
expando de um gás comprimido diminuirá a sua temperatura; e é 
segundo este princípio que estio baseadas as máquinas que permi· 
tem a liquefaçã'o dos componentes do ar (nitrogênio, oxigênio, 
néon, etc.). 
Evaporaçio de um líquido puro 
A aplicaçá"o deste fenômeno origina três tipos de máquinas fri· 
goríficas. 
19 Mãquinas de evaporaçllo e compressão de um gãs liqüidific6vel. 
Sã'o praticamente as únicas utilizadas em refrigeraçlo doméstica 
e comercial. A evaporação de um· 1 lquido chamado fluido refrigeran· 
te produz o frio. Praticamente recupera-11t o vapor do fluido evapo· 
rado, e por compr&sslfo e esfriamento torna-se a levá-lo ao estado 1 í· 
quido para que possa se evaporar novamente. 
29 Mãquinas de absorção . 
Sã'o baseadas no princípio que diz que a solubilidade de um gás 
em um líquido diminui quando a temperatura aumenta, desde que 
o primeiro nlio exerça açlio química sobre o segundo. Assim, a água 
a O ºC absorve cerca de 1 000 vezes o seu volume de gás amoníaco 
e desprende a maior parte do gás absorvido, se a mistura for aqueci-
da a 120/130 ºC. 
32 
O gás desprendido é liquefeito, em seguida se evapora produzin-
do frio e retorna ao absorvedor, onde se dissolve de novo na água. 
~ .Mãquinas de evaporação de égua 
Como a água possui um grande calor de vaporização, é normal 
utilizar, nas máquinas frigoríficas, o frio produzido pela evaporação 
da água. 
Perto de O ºC, a vaporização da água absorve cerca de 2 511 kJ 
(600 quilocalorias) (1 > , isto é, produz 2 511 kJ (600 frigoriasl 
enquanto que, à mesma temperatura, a vaporização de 1 kg de 
amoníaco só produz 1 322,5 kJ (316 frigorias). A dificuldade çta 
utilização da água como fluido refrigerante resulta do grande volume 
ocupado pelo vapor de água nas condições em que se produz a vapo-
rização. Para uma igual produção de frio em uma máquina de com-
pressão o volume é cerca de 1 000 vezes maior que aquele dos va-
pores de amoníaco. 
Para conduzir os vapores provenientes da evaporação da água em 
uma tal máquina seria necessário um compressor de dimensões 
inaceitáveis. 
O problema foi resolvido pelo emprego de ejetores (Fig. 6). 
No seu conjunto, a máquina de evaporação de água é complica-
da, mas apresenta certas vantagens. O fluido refrigerante (a água) não 
é tóxico nem caro. Além disso, a alimentação dos ejetores pode ser 
assegurada pelo vapor de água expandido, proveniente do escape de 
outras máquinas (turbinas a vapor). 
A máquina de evaporação de água foi amplamente utilizada 
na marinha, para o esfriamento de paióis de munições, e refrigeração 
de câmaras frigoríficas. 
A refrigeração automática 
Tudo o que foi dito anteriormente. tem como objetivo fazer 
compreender melhor o funcionamento de uma instalação frigorífica. 
Sistema simples de refrigeração (Fig. 7) 
Na Figura 7 está representado um sistema muito simples de re-
frigeração. Em um refrigerador, constituído por uma caixa de pa-
redes isoladas, coloquemos um grande reservatório contendo o flui-
do refrigerante (R12, por exemplo). Uma chaminé munida de uma 
(1) Segundo a fórmula de Regnault: 
Calor de vaporização à temperatura 
8 : ly = 2538,202 - 2,908 8 kJ (606,5 - 0,605 e kcal). 
33 
válvula de estrangulamento permite a ligação entre o reservatório e 
a atmosfera. 
' 3 
Fig. 6. Ejetor de ar de 2 estágios para máquina de evaporação 
de água. 
1. Entrada de vapor nas tubulações. 
2. Aspiração de ar. 
3. Para o recuperador de calorias. 
4. Entrada de água de esfriamento dos difusores. 
5. Saída de água de esfriamento dos difusores. 
34 
O ponto normal de ebulição do R12 é - 29,8 ºC, temperatura 
para a qual a tensão do vapor deste fluido é igual à press~o atmosfé-
rica. 
No refrigerador, o ar em contato com o reservatório do fluido 
refrigerante provoca a ebulição do Uquido que se evapora, o calor 
necessário à sua vaporização é fornecido sob forma sensível pelos 
gêneros armazenados; o ar esfriado pelo contato com o reservatório 
de R12, circulando no refrigerador, provoca o esfriamento dos gê-
neros. 
Este sistema assegurará a refrige-
ração, desde que exista líquido no re-
servatório, e esta refrigeração será 
mais ou menos acentuada, conforme 
a abertura da válwla da chaminé de 
evacuação. Mas, este fluido evapora-
do ao ar-livre perde-se e, dado o seu 
preço elevado, é indispensável recu-
perá-lo e condensá-lo de novo, para 
o utilizar novamente no circuito. Este 
resultado é obtido com a refrigeração 
mecãnica. 
Sistema de refrigeração de ciclo 
contínuo 
O problema a resolver é o seguin-
te: regularizar a ebulição do fluido 
refrigerante a fim de obter e manter a 
temperatura desejada no refrigerador, 
e recuperar o fluido frigorífico vapo-
rizado. 
Um sistema de refrigeração comer-
cial compreende quatro partes prin-
cipais: 
4 
~=mmm~s 
Fig. 7. - Sistema simplifi-
cado de refrigeração de ci-
clo intermitente. 
1. Fluido refrigerante em 
ebulição. 
2. Reservatório do fluido. 
3. Clúcana de circulação 
de ar. 
19 o refrigerador, normalmente 4. AI em circulação. 
chamado congelador ou câmara fria. 5. Paredes isolantes. 
i; o espaço isolado no qual é mantida 
a baixa temperatura. 
29 o evaporador, no qual o fluido frigorífico se evapora, absor -
vendo no refrigerador o calor fornecido pelos gêneros a esfriar. 
:P. o grupo compres10r, que é a máquina encarregada de compri-
mir os vapores do fluido refrigerante vindos do evaporador e, por 
esta compressãO, permitir a condensação do fluido comprimido; 
35 
49 um órglo de expansão, que regula a quantidade de fluido 
refrigerante a ser admitido no evaporador. 
Ciclo de refrigeração continuo (Fig. 81 
19 Evaporaç6o. O calor entra no refrigerador como já foi indi· . 
cado: 
ai por radiação, sobre as paredes externas do refrigerador; 
b) por condução, através do isolamento; 
c) por convecçâ'o, conduzido pelo ar ao interior do refrigerador, 
e fornecido pelos gêneros a esfriar. 
Este fornecimento de calor é feito sob a forma de calor sensível, 
e provoca a ebulição do líquido refrigerante no evaporador; ele é 
absorvido pelo fluido refrigerante por desprendimento do seu calor 
latente de vaporização. 
29 Compressio. Os vapores formados durante a evaporação sã'o 
aspirados pelo compressão, o qual os recalca para o condensador. 
A quantidade de calor contida neste vapor aumenta, bem como a 
sua temperatura, devido a esta compressão. 
A pressão aumenta simultaneamente com a temperatura. 
:P. Condensaçio. A temperatura de condensação é superior à 
do agente de esfriamento (ar ou água). 
O vapor comprimido desprende o seu calor (que flui sempre do 
corpo mais quente para o mais frio) e ele se condensa no condensa-
dor. 
O líquido passa para o reservatório, de onde torna a sair para um 
novo ciclo (termo que caracteriza uma série de operações que se 
repetem). 
Quando da condensação do fluido refrigerante, o agente de con-
densaçãb deve absorver (sob a fonna sensível) o calor latente de 
condensação correspondente â temperatura de condensação do flui-
do refrigerante. 
Não há refrigeração durante os períodos de parada do grupo 
compressor. 
O sistema é equilibrado de maneira a manter, durante o funcio-
namento, uma pressãb constante sobre o fluido refrigerante no eva-
porador. 
Isso é obtido pela ação do compressor que aspira os vapores, 
desde que eles se formem. 
Mas logo que o compressor pára, como os vapores já não sã'o 
aspirados, a pressão sobe no evaporador simultaneamente com a 
temperatura~ o que atrasa ou pára a ebulição do fluido refrigerante. 
36 
=:> .s• 
~= 
~·cf L t•4' . 
=:> 'Z___ l +2•c 
~ 
C2] Vapor de alta 
· ' pressã"o 
~ Líquido de alta 
i=i pressifo 
<= 
_y 1 l 
l=·-~4 Líquido de baixa pressio 
~ Vapor de baixa pressio 
~ Escoamento do fluido. =:>fluido
calorífico 
•· condensado ,.,... exterior 
Fig. 8. - Sistema de refrigeração de ciclo contínuo. 
O fluido refrigerante ferve sob baixa pressfo. Por outro lado, os 
vapores desprendidos pelo fluido, quando da sua ebulição, s6 podem 
ser liquefeitos se for mantida uma pressão elevada no condensador. 
Teremos, então, duas pressões bem distintas no circuito frigorífico 
(fig. 9): 
19 A parte de baixa pressão, compreendendo a parte do sistema 
após a saída do elemento de expansão, o evaporador, a linha de as-
piração e o compressor, até à válwla de aspiração do compressor. 
29 A parte de alta pressão, após a válwla de compressão, o con-
densador, o reservatório e a tubulação de l(quido, até a entrada do 
elemento de expansão. 
O cilindro do compressor e o elemento de expans6o s6o os dois 
elementos que separam as partes de alta e baixa pressão de um cir-
cuito frigorífico. 
2 
baixa pressfo 
4 
Fig. 9 - Circuito frigorífico .. 
Distribuição das zonas de "alta" e "baixa" pressão 
1 - Compressor. 
2 - Condensador. 
3 - Válvula de expansão. 
4 - Evaporador. 
38 
CAPÍTULO Ili 
OS FLUIDOS REFRIGERANTES 
Um sistema de refrigeraçlfo constituído por evaporador, válwla 
de expansão, compressor, condensador, motor, etc., é, simplesmen-
te, uma unidade mecânica cuja função é facilitar a mudança de esta-
do do fluido frefrigerante, o que se traduz na absorção do calor no 
evaporador e no desprendimento no condensador. 
~ o fluido refrigerante que realiza a transferência. 
O estudo das características físicas dos fluidos refrigerantes utili-
zados atualmente em refrigeração comercial e domdstica, ajudará a 
compreenEler melhor a própria refrigeração. 
Um fluido refrigerante perfeito deveria apresentar as seguintes 
qualidades: 
19 Calor latente de vaporização muito elevado. 
29 Ponto de ebulição, sob pressão atmosférica, suficientemente 
baixo, tendo em conta as condições desejadas de funcionamento 
(temperatura de evaporação). 
:1" Baixa relação de compressão, isto é, baixa relação entre as 
pressões de recalque e de aspiração. 
49 Baixo volume específico do vapor saturado, possibilitando a 
utilização de um compressor e de tubulações de dimensões reduzi-
das. 
59 Temperatura crítica muito elevada. 
fF. Ser inerte em relação ao lubrificante utilizado. 
79 Composição química estável nas condições de funcionamento 
da máquina frigorífica. 
89 Não ter ação sobre os metais componentes do circuito (assim, 
por exemplo, o amoníaco ataca o cobre - o cloreto de metilo ataca 
o alumínio). Nlfo ter açafo sobre as juntas. 
99 Não ser inflamável nem explosivo misturado com o ar." 
10? Não ser prejudicial à saúde do pessoal. 
119 Não ser prejudicial aos gêneros a conservar. 
129 Inodoro ou tendo apenas um leve cheiro nlfo desagradável. 
139 Emanações fáceis de detectar e de localizar p9r método visual. 
149 Não ter afinidades com os constituintes da atmosfera. 
159 Ser barato e de abastecimento fácil. 
39 
Nenhum dos fluidos empregados possui a totalidade destas qua-
lidades. 
O refrigerante 12 (R 12) é o que possui o maior número das quali-
dades requeridas para o fluido refrigerante ideal. 
Fluidos refrigerantes empregados nas instalaç6es 
de pequenas a médias potências 
O diclorodifluorometano ou R12 (CCl 2 F2 ). 
O monoclorodifluorometano ou R22 (CHCIF2 ). 
A mistura azeotróplca de R22 a da R115 (pantafluoromonoclo-
roatano). C2 CI F 5 conhecido sob a referência R502. 
O monoclorotrifluoromatano ou R13 (CCIF3 ). 
O tricloromonofluorometano ou R11 (CCl3 FI (1 ). 
O tetrafluorodicloroetano ou R114 (C2 Cl2 F 4 ). 
Se bem que já nio seja utilizado em refrigeraçio comercial nas 
instalações atuais, existem ainda algumas que funcionam com clo-
reto de metilo (CH3 Cll e, assim, também daremos as suas caracte-
rísticas a título informativo. 
~poca em que foram conhecidos ou utilizados os principais fluidos: 
Desde a antigüidade: a água 
1717: clorato de etilo. 
1856: éter et mco. 
1864: éter metílico (Tellier). 
1874: anidrido sulfuroso (Pictet). 
1876: amoníaco (Linda). 
1878: clorato de metilo (Vincentl. 
1878: anidrido carbônico (Linda). 
Depois de 1930: 
Derivados clorofluorados do metano e do etano e, principalmente: 
1930: R12 - R114. 
1932: R11 - R113. 
1935: R22. 
1963: na França: R502. 
· 1967: R503. 
F6rmulas qufmicas dos diferentes fluidos refrigerantes: 
Amoníaco ••.••••••••••.•.••.•.•..• NH3 
Diclorodifluorometano • • • • . • • • • • • • • • . • • CCl 2 F2 
(1) Utilizado nos compressores centrifugas como fluido refri-
gerante e como solvente e agente dilatador na fabricação de es-
pumas rígidas de poliuretano. 
40 
Acido carbônico . . . . . . . . . . . . 
Monoclorodifluorometano ..... . 
Tricloromonofluoroetano . 
Monoclorotrifluorometano ..... . 
O R12 
C02 
CHCIF2 
CCl 3 F 
CCIF3 
e o fluido refrigerante mais utilizado na categoria dos Fluoroclo-
rometanos e Fluorocloroetanos. 
e incolor e tem um odor quase nulo, nã'o desagradável. 
A sua temperatura de ebulição (à pressão atmosférica) é de 
- 29,8 ºC. 
e extraordinariamente estável; não ataca nem lubrificantes nem 
matérias plásticas empregadas como juntas. 
e miscível em todas as proporções com os óleos minerais. 
Nã'o é inflamável. Os seus vapores, mais pesados que o ar, têm, 
mesmo sobre o fogo, um efeito de extinção do tipo de ação quí-
mica. 
Os vapores de R12 até 20% de concentração, podem ser supor-
tados durante várias horas, sem outros inconvenientes além de li-
geiros sintomas temporariamente desfavoráveis. Aliás, este gás, 
sendo cerca de quatro vezes mais pesado que o ar, permanece rente 
ao solo. 
Não tem reação química com a água; conseqüentemente, em um 
circuito contendo umidade, não existe o perigo de gripagem. O úni-
co inconveniente possível é a formação de gelo na válvula de ex-
pansã'o. 
Até uma temperatura de vaporizaçã'o de - 30 eC, a sua tensão 
de vapor é superior à pressão atmosférica. 
A detecção das emanações é fácil com a lâmpada halóide. 
Não reage com os metais que constituem os sistemas frigorí-
ficos. 
Este fluido não é tóxico, nem inflamável. No entanto, se vapores 
concentrados de R 12 forem expostos a uma chama viva, resultará 
daí uma decomposição, formando um gás perigoso: o fosgênio. 
OR22 
i: um liquido incolor, com odor muito levemente etéreo, inodoro 
quando misturado com o ar, não é inflamável nem explosivo. Muito 
estável às temperaturas normais de utilização, não é tóxico nem 
corrosivo. Só provoca perturbações graves após uma permanência 
de 2 horas em atmosfera poluída com 10% de concentração em 
41 
volume. É neutro em relação aos metais normalmente· utilizados na 
indústria frigorffica, mio reage com o perbunan e ataca, a longo 
prazo, a klingerita que não é aconselhável empregar na fabricação de 
juntas. O R 22 dissolve, à temperatura de estado líquido, 10 a 12 
vezes mais água que o R 12, e os riscos de formação de tampões de 
gelo, nas válvulas de expansão, Slio praticamente inexistentes. 
A temperatura dos vapores comprimidos é, para condições de 
funcionamento idênticas, superior à do R 12; é preciso evitar a 
carbonização dos óleos, esfriando os vapores por injeção de líquido. 
Em relação aos óleos minerais, apresenta a particularidade de ser 
muito solúvel a alta temperatura e parcialmente só a baixa tempera-
tura; a temperatura de separação dos dois 1 íquidos depende da con-
centração em óleo da mistura e das características dos óleos. A mis-
cibilidade do R 22 é mais elevada com os óleos de síntese. 
As emanações podem ser detectadas com a lâmpada halõide. 
OR502 
O refrigerante 502 é um fluido refrigerante constituído por uma 
mistura azeotrópica de refrigerante R 22 e de refrigerante R 115, na 
proporção em massa de 48,8% de R 22 e 51,2% de R 115. 
É um líquido incolor de odor muito levemente etéreo, inodoro
quando misturado com o ar, não é inflamável nem explosivo. Muito 
estável ao calor e análogo, por isto, ao R 22. 
Neutro em relação a todos os metais normalmente utilizados nas 
instalações frigoríficas, assim como em relação aos materiais das jun-
tas; no entanto, tem uma ação muito ligeira sobre o neoprene. 
Dissolve menos água que o R 22, mas cerca de 5 vezes mais que 
o R 12; pelo contrário, é menos miscível que o R 22 com os óleos 
de lubrificação. A temperaturas que dependem da concentração 
em óleo da mistura, há separação em duas camadas dos dois líqui-
dos. Permite obter uma produção frigor(fica superior à do R 22, 
conservando as temperaturas de fim de compressão do R 12. Com-
pleta a gama dos fluidos clorofluorados e a sua expansão, atual-
mente limitada pelo seu custo, dever-se-á fazer em detrimento do 
R22. 
A detecção das emanações se faz com a lâmpada halõide. 
O R 13 
Líquido incolor de odor ligeiramente etéreo, não inflamável, 
nem explosivo, muito estável a temperaturas de utilização. Pode-se 
42 
decompor em presença dos elementos componentes de uma insta-
lação a cerca de 160 ºC. 
Só provoca perturbações graves após uma permanência de 2 ho-
ras em uma atmosfera que contenha, pelo menos, 20% em volume 
de R 13. É neutro em relação aos metais utilizados normalmente nas 
instalações, contudo deve-se evitar o magnésio e as ligas leves que 
contenham mais de 2% 
É muito pouco miscível com a água e nlfo-miscível com os óleos 
de lubrificação. As emanaçõ'es podem ser detectadas com uma lâm-
pada halóide; é utilizado para obter temperaturas baixas (- 80 a 
-100 ºCI em compressores de êmbolo funcionando em cascata, 
com máquinas utilizando no último estágio da cascata, como fluido, 
o R 12, o R 22 ou o R 502. 
O R 11 
É um líquido incolor de odor muito fracamente etéreo, estável 
às temperaturas de utilização, mas libera, por decomposição ao ru-
bro, o fosgênio, gás muito perigoso. 
É neutro em relação aos metais usuais, mas o magnésio e as ligas 
com mais de 2% devem ser evitados. 
Neutro em relação ao amianto e ao perbunan, tem um teor li-
mitado com a klingerita; praticamente neutro com o polietileno e o 
náilon, e dissolve, pelo contrário, o poliestireno. 
Utilizado nos compressores centrífugos de ar-condicionado. Apli-
cado como solvente, para desengordurar peças mecânicas ou peque-
nos aparelhos frigoríficos, assim como "lavar com barrela" evapora-
dores, condensadores ou corpos de compressores. 
Pode substituir o tricloroetileno, cujos vapores são nocivos aos 
seres humanos, utilizados igualmente na fabricaçlfo de espumas de 
resinas sintéticas (espumas de poliuretano). 
O cloreto de metilo 
Era, antes da generalização do R 12, o fluido refrigerante mais 
comumente utilizado em refrigeração doméstica e comercial. 
É incolor e tem um fraco odor etéreo, que não se transmite aos 
gêneros expostos, acidentalmente, aos seus vapores. 
A uma temperatura inferior a 100 ºC, não ataca os metais 
utilizados em refrigeração, mas ataca o zinco, o alumínio e as ligas 
leves. 
É inflamável em certas condiçõ'es. A mistura de vapor de clore-
to de metilo e de ar pode-se tornar explosiva, quando a concentra-
ção atingir de 9 a 15% e em presença de uma fonte muito quente. 
43 
Em caso de emanação significativa do fluido refrigerante em uma 
instalação, é prudente ventilá-la antes de procurar a emanação com 
a lâmpada detectora, chamada lâmpada halóide. 
Os óleos minerais são miscíveis em todas as proporções com o 
cloreto de metilo. Se, em um sistema, óleo e cloreto de metilo forem 
conduzidos em solução ao evaporador, o ponto de ebulição do flui· 
do refrigerante ficará ligeiramente elevado. 
O· retorno do óleo ao cárter do .compressor faz-511 normalmente, 
já que os vapores de óleo, formando uma película em torno das 
bolhas de vapor, são aspirados sob a forma de nevoeiro. 
O cloreto de metilo não é tóxico, e a absorção de vapores não 
apresenta, geralmente, gravidade. No entanto, a permanência prolon-
gada em uma atmosfera contendo grande concentração de vapores 
pode ocasionar doenças muito graves. 
O vapor de cloreto de metilo não tem efeito sobre as mucosas e 
os olhos. O cloreto de metilo líquido, como a maior parte dos 
fluidos refrigerantes, pode causar lesc5es por congelamento. 
Com a umidade, há formação de hidratos sólidos que podem pro· 
vocar tampões na válvula de expansão; as entradas de ar llmido 
podem igualmente provocar engomagens por polimerização dos 
óleos de lubrificação. 
Detecção das emanações com lâmpadas hal6ide 
A presença de vapores de fluidos refrigerantes clorofluorados no 
ar, pode ser colocada em evidência graças à ldmpada halóide; esta 
presença reveladora de emanações de fluido pode, então, permitir a 
detecção. 
O funcionamento destas ldmpadas é baseado no fato de os vapo-
res dos fluidos clorofluorados (halogênios) se dissociarem ao passa-
rem sobre cobre incandescente. O gás proveniente desta dissociação, 
reagindo com o cobre incandescente. O gás proveniente desta 
dissociação, reagindo como o cobre ao rubro, provoca a coloração 
verde da chama. 
Estas lâmpadas, que podem ser alimentadas a álcool, butano, 
propano ou acetileno, são construídas de tal maneira que uma 
parte do ar de combustão é aspirada por um tubo flexível de borra-
cha ou metálico (Fig. 10). O bico de aspiração passa sobre a parte 
suspeita, e a absorção da chama indica se há ou não fuga. 
Em caso de fuga, a chama, que é normalmente azul clara, toma 
imediatamente uma coloração esverdeada. Se a fuga for significativa, 
a chama tomará a cor azul turqueza, se os vapores forem em grande 
44 
quantidade, então a lãmpada desprenderá uma fumaça acre e tóxica, 
e no limite, apagar-se-á. 
Em caso de emanações significativa, é necessano arejar o local 
. antes de prosseguir as pesquisas, porque a grande sensibilidade da 
lâmpada não permitiria localizar a emanação com precisão. 
Fig. 10 - Lâmpada detectora de fuga (lâmpada haloide). 
Relação temperatura - pressão (Fig. 11) 
Cluando um fluido frefrigerante está contido em um reservatório 
fechado (garrafa de carga, reservatório de líquido ou evaporador), a 
sua pressão é função da sua natureza e da sua temperatura. 
A qualquer variação de temperatura corresponde uma variação 
de pressão; as variações são, aliás, sempre no mesmo sentido. 
À mesma temperatura, fluidos refrigerantes diferentes contidos 
em reservatórios fechados não estão sujeitos à mesma pressão, por-
que a pressão que cada fluido suporta é uma das suas características 
físicas; as tabelas das constantes físicas dos fluidos refrigerantes, 
páginas 36 e 37, indicam claramente que a temperatura de ebulição 
à pressão atmosférica é diferente. 
Exemplo: três garrafas de carga são carregadas de maneira idênti-
tica com R 11, R 12 e R 22. 
45 
Pressão: 0,256 bar abs. Pressâ"o: 1,060 bar abs. 
Pressão: 2,191 bars abs. Pressão: 6 ,500 bars abs. 
Pressão: 3,550 bars abs. Pressâ'o: 10,520 bars abs. 
Fig. 11 - Tensão de vapor saturante. 
Relação temperatura-pressão. 
Se colocarmos uma garrafa em uma mesma ciimara, em uma 
determinada temperatura (p. ex., 25 ªCI, registraremos as seguintes 
pressões (pressões absolutas): · · 
para o R 11 . . . . . . . 1,060 bar abs. 
para o R 12 . . . . . . . 6,500 bars abs 
para o R 22 . . . . . . . 1 O ,520 bars abs 
Se colocarmos uma garrafa em uma mesma cilmara, em uma de-
terminada temperatura (p. ex., 25 ªCI, registraremos as seguintes 
pressões (pressões absolutas): 
46 
para o R 11 
para o R 12 
para o R 22 
Em ambiente de 40 ºC, as pressões seriam: 
paraoR11 
para o R 12 ................... . 
para o R 22 ................... . 
1 ,060 bar abs. 
6,500 bars abs. 
1 O ,520 bars abs. 
1,748 bar abs. 
9 ,582 bars abs. 
1 5 .480 bars abs. 
Para obter" uma pressão idêntica, em cada uma
das garrafas, a 
1,013 bar absoluto, ou seja, ã pressão atmosférica, seria preciso que 
as garrafas fossem colocadas, respectivamente, em câmaras cujas 
temperaturas seriam: 
+ 23,65 ºC . . para o R 11 
29,8 ºC. . . . . . . .para o R 12 
40,8 ºC . . . . . . . para o R 22 
A Figura 12 mostra a evolução das temperaturas e das pressê'os 
em di'ferentes pontos de um circuito frigorífico. 
P• 1.450b 
~:e 
!L-1.++++++++++l+++++H++Hi+" J " . 4'C : 
---------- )! 
•2.;c--___ 
izs•c 
47 
Fig. 12. - Pressões 
em diferentes pontos 
de um circuito 
frigorífico de R 12 e 
temperaturas · 
correspondentes. 
Tabela de correspondência dos Fluoroclorometanos 
e dos Fluorocloroetanos 
Ref. Fórmula ASRHAE 
CC1 3 F R 11 
CCl2F2 R 12 
CCIF3 R 13 
CF3 8r R 13 81 
CF4 R 14 
CHCl2F R 21 
CHCIF2 R22 
CHF3 R 23 
C2C>4F2 R 112 
C2F3Cl 3 R 113 
C2F4Cl2 R 114 
C2F5CI R 115 
C2F6 R 116 
- R502 
- R 503 
França 
Denominaçlo 
Ugine 
Monofluorotri-
cloro metano Forano 11 
Difluorodiclo-
rometano Forano 12 
Trifluoromono-
cloro metano Forano 13 
Trifluoro- Forano 
brometano 1381 
Tetrafluoro-
metano Forano 14 
Monofluorodi-
cloro metano Forano 21 
Difluorocloro-
metano Forano 22 
Trifluoro-
mono metano Forano 23 
Difluorotetra-
cloroetano Forano 112 
Trifluorotri-
cloroetano Forano 113 
Tetrafluoro-
dlcloroetano Forano 114 
Pentafluoro-
cloroetano Forano 115 
Hexafluoro-
etano 
Azeotrópico de 
R22eR115 Forano 502 
Azeotrópico de 
R 23 e R 13 
(40% R 23 
60% R 13 
em massa) 
Tabela 8 
48 
Pêchiney 
Flugênio 11 
Flugênio 12 
Flugênio 22 
Flugênio 114 
Flugênio 502 
U.S.A. 
Alemanha Grã- Itália 
Hoescht Bretanha Montedison l.C.I. Dupont de General 
Nemours chemical 
Frigênio 11- Arcton 11 Algofrênio 11 Freon 11 Genetron 11 
Frigênio 1T Arcton 12 Algofrênio 12 Freon 12 Genetron 12 
Frigênio 13- Arcton 13 Freon 13 Genetron 13 
Frigen Freon 
13 B1 13 81 
Frigênio 21- Arcton 21 Algofrênio 21 Freon 14 Genetron 21 
Frigênio 2T Arcton 22 Algofrênio 22 Freon 22 Genetron 22 
Frigênio 23- Freon 23 Genetron23 
Freon 112 Genetron 112 
Frigênio 11r Arcton 113 Freon 113 Genetron 113 
Frigênio 114- Arcton 114 Freon 114 Genetron 114 
Frigênio 115- Freon 115 Genetron 115 
Freon 116 
Frigenso2- Freon 502 
Freon 503 
49 
Constantes frsicas dos compostos 
Denominação R 11 R12 R18 R18B1 
---
Fórmula quimice CCl1F CCl1F1 CCIF8 CF1Br 
--- ---
Temperatura de ebulição 
(a 1 atml ºC + 28,8 - 29,8 -81,4 - 57,8 
--- ---
Ponto de fusâ'o ºC -111 -155 -181 -188 
--- ---
Pressâ'o critica 
bars absolutos 48,7 40 38,80 39,10 
--- ---
Temperatura critica ºC 198 112 28,9 67 
---Relaçio entre calores ---
especlficos: 'Y = ~ 1,136 1,137 1,145 1,135 
---
Peso espec(fico a a ~OºC 1,487 1,329 1,298 à-30°C 1,602 
---kJ/kg ---
Calor espec (fico 0,858 0,983 1,034 0,824 
do liquido a 
él20ºC kcal/kg 0,205 0,235 
0,247 
à-ao•c 0,197 
kJ/kõ --- ---
Calor espec (fico do 0,502 0,418 0,766 0,167 
vapor sob pressão 
constante a + 20 ºC 
0,120 kcal/kg 0,100 
0,183 
à-30°C O,D4 
---
---kJ/kg 182,04 165,18 148,44 118,77 Calor de vaporizaçio à 
temperatura de ebuli-
43,5 ção normal /ceai/kg 39,47 35,47 28,38 
---
Grupo de toxicidade 5 6 8 6 
---- ---8 . .,, UJ UJ 
i@.!!! ·s.~e "iii "iii 
.!!!8"§..; ·u "ij o·!.!! .. ai ai 
"ti t;.!!! "'u~O ~Ili .. Q-111 .. !::w~ ~ .... d~ )( ::::1 )( ::::1 Utilizaçio m._ .. "'·-lii O"tl CD ·- ,,,.!!ltc 18.!; 18.! li :g.E8 .. · . .::· m--•E 'k~ ~CI. ~~u &t;a: o 111 E 8.g .. ·ill-6-!!l "ti ; .. i .. ... ... à·=·~ ..E ..E 
Tabela9 
50 
l grupo dorofluoretos 
R14 R21 R22 R113 R 114 R 115 R602 
C1CIF1 
- 128 + 8,9 - 40,8 + 47,6 + 3,6 - 38,7 - 45,6 
---11---- --- -
- 191 
- 135 - 160 - 36,5 - 94 -108 
--- ----1--- -
38,15 51,80 49,30 34,10 32,50 30,9 42,53 
---1-----1---- ----
45,5 + 178,4 + 96 + 214 + 145,7 1----1--- --- ---
1,220 
à-80 °C 1,175 
1,080 
1,184 à 60 •e 1,088 
---- ---- ---- ---- ----1,316 
à -80 •e 1,378 1,213 1,575 1,472 
1,230 1,071 1,406 0,912 0,996 
0,294 
à - 80 •e o,256 0,336 0,218 0,238 
--- --- ---- ---- ----
0,552 0,469 0,293 0,778 0,649 
0,132 
à-80°C 0,112 0,07 0,186 0,155 
---- ---- ---- ---- ----
136 242,14 234 146,77 137,27 
32,49 57,86 55,92 35,07 32,8 
+ 80 90,1 
1,133 
1,430 1,264 
1,193 1,243 
0,285 0,297 
0,686 0,360 
0,164 0,086 
126 177,80 
30,1 42,48 
---- ---- ---- ---- -----·---- ---
8 4/5 5 4/5 6 6 5 
51 
Tomemos o exemplo de um sistema funcionando a R 12: se a 
pressão de aspiração for de 2,190 bars absolutos (valor lido no ma-
nômetro de aspiração: 1, 18 bar relativo), verificar-se-á que a tempe-
ratura de evaporação será de -10 ºC. 
Se a temperatura no evaporador se elevar a O ºC, a pressão subirá 
igualmente até 3,085 bars absolutos (ou seja, 2,072 bar relativos). 
Pressão de vapor saturante 
O vapor saturado (ou saturante) é o vapor que está em contato 
com o líquido que lhe deu origem. 
Em um reservatório fechado, o nível do líquido não tem efeito 
sobre pressão. 
Se pegarmos dois reservatórios, um cheio até três quartos e o 
outro até um quarto, e os colocarmos em cctmaras de temperaturas 
ambiente iguais, as pressões registradas nos dois reservatórios serão 
idênticas (ver Fig. 11 ) . 
Desde que haja líquido nos reservatórios, o nível deste líquido 
não influirá na pressão; mas, se em um destes reservatórios só houver 
temperatura mais elevada, a pressã'o no reservatório que contém 
liquido será superior à daquele que contém só vapor. 
Curvas de tensão de vapor 
As curvas da Figura 13 estã'o estabelecidas em coordenadas arit-
méticas. Os fabricantes de fluidos refrigerantes fornecem, atual-
mente, diagramas cujos eixos foram graduados: 
As curvas da figura 13 estão estabelecidas em coordenadas arit-
méticas. Os fabricantes de fluidos frigorfficos fornecem, atualmente, 
diagramas cujos eixos foram graduados: 
1) O eixo das abscissas: em inversos das temperaturas absolutas: 
T 
2) O eixo das ordenadas: em logaritmos das pressões absolutas: 
log p. 
Pensamos ser mais sensato fazer esta nova representação depois 
da antiga (Fig. 14). 
O interesse desta representação é de permitir, por um lado, ter 
no mesmo gráfico as curvas de tensão de vapor de fluido refrigerante 
que abrangem, sob o ponto de vista de características físicas, desde . 
o R 113 ao R 13 e, para cada um, fazer figurar o ponto crítico e, 
por outro lado, transformar em retas as curvas de tensão de vapor 
da figura anterior. 
52 
Principais constantes tisicas dos fluidos refrigerantes usuaiL 
R 12 R 22 R 602 NH1 
Calor específico do líquido a 30 ºCem kJ/kg 1,004 1,400 1,080 
kcal/kg 0,240 O,S35 0,260 
Calor específico do vapor kJ/kg 0,481 0,418 0,481 1,255 a -10 ºC a pressfo constante Cp, em kJ/~al/kg 0,115 0,100 0,115 o,so 
Calor de vaporizaçfo a - 1 O ºC, em 159,32 214,30 156,70 1295,85 kcal/lcg 38,07 51,20 37,44 309,64 
Peso específico do 1 íquido em kg/dm 3 a + 25 ºC 1,311 1,194 1,242 0,8028 
Peso específico do líquido em kg/dm3 a - 10 ºC 1,425 1,318 1,380 0,8520 
Ponto de ebuliç6o à pressá"o atmosférica ' 
-
29,8 
-
40,8 
-
45,6 
-
33,3 
Ponto de fuslo em ºC -155 -160 
- -
77,9 
Presslo crítica 1111'1 bars absolutos 40 49,30 42,53 113 
Temperatura crítica em ºC 112 96 90,1 132,4 
Relaçlo entre calores específicos 'Y = Cp 1,137 1,184 1,133 1,312 
Tenslo de vapor (bars absolutos) a -1'6"0 c 2,191 3,610 4,147 2,910 
Volume específico do Hq. em dm3 /kg a - 1 O ºC 0,7018 0,7582 0,7248 1,5338 
Volume específico do vapor em m3 /kg a -10 ºC 0,078 0,065 0,044 0,418 
Tabela 10 
1 
2 
3 
4 
4/5 
5 
6 
Escala de toxicidade dos gases 
do "National Board of fira Underwriters" (EUA) 
Características
do Teste 
Gás ou vapor que, em uma concentraçâ'o da 
ordem de 1 /2 a 1 % em volume, para períodos 
de permanência da ordem de 5 minutos, apre-
senta perigos mortais, ou produz perturbações 
muito graves com seqüelas. 
Gás ou vapor que, em uma concentraçã'o da 
ordQm de 1 /2 a 1 % em volume, para períodos 
de permanência da ordem de 1 /2 hora, apre-
senta perigos mortais, ou produz perturbações 
muito graves com seqüelas. 
Gás ou vapor que, em uma concentraçã'o da 
ordem de 2 a 2 1 /2% em volume, para perfo-
dos de permanência da ordem de uma hora, 
apresenta perigos mortais ou produz perturba-
ções muito graves com seqüelas. 
Gás ou vapor que, em uma concentração da 
ordem de 2 a 2 1 /2% em volume, para perlo-
dos de permanência da ordem de 2 horas, 
apresentam perigos mortais, ou produz pertur-
bações graves com seqüelas. 
Toxicidade intermédia entre 4 e 5. 
Gases ou vapores, menos tóxicos que os do 
Grupo 4, mas mais tóxicos que os gases do 
Grupo 6. 
Gás ou vapor que, em uma concentraçâ'o da 
ordem de 20% em volume, para períodos de 
permanência de pelo menos 2 horas, não apre-
sentam perigos graves. 
Tabela 11 
54 
Exemplo de 
Produtos 
Anidrido 
sulfuroso. 
Amoníaco. 
Brometo 
de metilo. 
Formiato 
de metilo. 
Clorofórmio. 
Tetracloreto 
de carbono. 
Dicloroetileno 
Cloreto 
de metilo. 
Brometo 
de etilo. 
Cloreto de 
metileno. 
Cloreto 
de etilo. 
R 112, R 113, 
R 21. 
R11, R22, 
R502. 
a) Gás 
carbônico. 
b) Butano, 
etano, 
propano. 
R12, R13, 
R13, B1, R23, 
R114, R503. 
f 22 
m 
.e 20 
E 
: 18 
fl 
.a 16 
!il 
.g 14 
t 12 
/ 
/ 
J 
V 
/ 
R13 
/ 
/ 
V~ 
, 
// 
// 
// 
V 
// 
R502 
IJH3 
R22 
RlZ 
CH30 
J: 10 
8 
6 
4 
t 
,.v Ih" ,,,.".'.'. / 
V h V ~ V 
V ~ V L...-:::: V 
~ ~ ~ ~ R113 
~ ~ 
---o 
-50" -40• -30• -zo• -io• o• •to• •ZO' •3o' •4o' •So" 
Temperatura em ºC 
Fig. 13. - Curvas das tensões de vapor saturado dos principais 
fluidos refrigerantes. (Representação p - t). 
·o Q. Q. Em 
.. > F m 
"ti 
a.•c 15 
--
---
-50 301,32 
-45 389,20 
-40 496,34 
-35 626,50 
-30 781,34 
-25 965,48 
-20 1183,10 
-15 1 439,22 
-10 1 738,03 
-
5 2 082,03 
o 2 479,20 
+ 5 2 936,20 
Produção volumétrica especrtica 
R 12: CF2 Cl2 
Od°C 
kJ/kg kcalfkg 
20 25 30 15 20 25 
--- ---
---
---- --
288,76 275,80 262,82 72 69 65,9 
372,90 356,60 340,24 93 89,1 85,2 
476,25 455,75 435,24 118,6 113,8 108,9 
601,40 576,70 551,16 149,7 143,7 137,8 
751,21 720,66 689,27 186,7 179,5 172,2 
928,65 891,82 854,16 230,7 221,9 213,1 
1138,74 1 093,96 1 048,76 282,7 272,1 261,4 
1 386,07 1 332,92 1 278,94 343,9 331,2 318,5 
1 675,68 1 612,48 1 548,03 415,3 400,4 385,3 
2 008,38 1 933,89 1 858,14 497,5 479,9 462,1 
2 932,56 2 305,50 2 216,80 592,4 571,7 550,9 
2 835,75 2 734,06 2 630,70 701,6 677,6 653,3 
Tabela 12 
55 
30 
--
62,8 
81,3 
104 
131,7 
164,7 
204,1 
250,6 
305,6 
369,9 
444 
529,7 
628,6 
... 
. o 
a. a. 
E"' CD> 
F CD 
"C 
e. •C 15 
--
---
-50 510,57 
-45: 657,05 
-40 828,63 
-35 1 042,07 
-30 1 293,17 
-25° 1 577,75 
-20 1 929,30 
-15 2 326,86 
-10 2808,14 
-
5 3352,19 
o 3 988,30 
+ 5 4 708,13 
ó. 8. 
E"' CD> 
1- .g 
e0 °c 15 
--
---
-50 531,50 
-45 677,98 
-40 857,93 
-35 1 075,55 
-30 1 335,00 
-25 1 640,50 
-20 2 004,61 
-15 2 427,30 
-10 2 916,95 
-
5 3494,48 
o 4134,78 
+ 5 4888,10 
Produção volumétrica especifica 
R 22: CHF2 CI 
ed •e 
kJ/kg kcalfkg 
20 25 30 15 20 25 
--- ---
----- -- --
489,65 468,72 447,80 122 117 112 
627,75 477,10 573,35 157 150 114 
795,15 761,67 728,20 188 190 182 
1 004,40 962,55 920,70 249 240 230 
1 242,95 1192,73; 1142,50 309 297 285 
1 519,15 1 456,40 1 397,80 377 363 348 
1 858,14 1 782,80 1 707,48 461 444 426 
2243,16 2155,27 2 067,40 556 536 515 
2 707,70 2598,88 2494,26 671 647 621 
3235 3105,27 2 983,90 801 773 742 
3846 3699,50 3 553,07 953 919 884 
4544,90 4373,33 4201,74 1125 1086 1045 
Tabela 13 
Produção frigorlfica específica 
R502 
8d •C 
kJ/kg kcal/kg 
20 25 30 15 20 25 
--- --- --- ---- --
498,01 468,72 435,24 127 119 112 
640,30 602,64 560,79 162 153 144 
807,70 761,70 715,64 205 193 182 
1 016,95 958,37 899,78 257 243 229 
1 268,05 1 209,47 1104,85 319 SOS 289 
1 556,80 1 468,94 1 385,24 392 372 351 
1 900 1 799,50 1 657,26 479 454 430 
2 314,30 2176,2 2059 580 553 520 
2 774,70 2 632,37 2 485,90 697 663 629 
3327,08 3151,30 2 992,28 836 796 153 
3954,83 3 762,30 3 561,44 988 946 899 
4666,28 4 431,92 4210,11 1168 1116 1069 
Tabela 14 
56 
so 
--
107 
137 
174 
220 
273 
334 
408 
494 
596 
713 
849 
1004 
so 
--
104 
134 
171 
215 
264 
331 
396 
492 
694 
715 
861 
1006 
~ 
•-••""'"'..-v "9U' •atnlt V l.Vlllf'DtGl.UlG:t 'rlUIUU:i n 11.1 n .e,..e,., ft ::JU.e.., l"M3J 
Temp, 
•e 
R 12 R 22 R 502 
bars pslg (1) bara palg (1) bars pslg (1) bars 
-50 465(2} 18,50(3) 210(2) 10,50(3) 141!(2) 5,50(3} 450(2) 
-45,8 o o 
-45 380 14,95 130 6,00 0,025 0,40 350 
- 40,8 o o 
-40 276 11,00 O,G40 0,80 0,300 4,35 220 
-35 150 6,00 0,810 4,50 0,610 8,90 60 
- 33,3 o 
-30 0,635 7,60 0,975 14,30 0,160 
- 29,8 o o 
-25 0,225 3,30 0,950 13,90 1,400 20,50 0,495 
-24 
-20 0,500 7,30 1,445 21,10 1,830 26,50 0,890 
-15 0,815 11,70 1,950 28,00 2,470 36,50 1,350 
-10 1,175 17,00 2,540 37,00 3,140 46,00 1,900 
- 5 1,590 23,20 3,210 47,00 3,870 57,00 2,510 
o 2,070 30,00 4,000 58,20 4,700 88,00 3,280 
+ 5 2,610 37,50 4,870 70,50 5,640 82,00 4,150 + 10 3,220 48,00 5,840 85,00 6,670 97,00 5,140 
+ 15 3,900 56,00 6,930 101,00 7,840 114,00 6,260 
+ 20 4,650 67,00 8,150 118,00 9,120 133,00 7,550 
+ 25 5,500 60,00 9,510 188,50 10,500 153,00 9,000 
+ 30 6,350 92,50 11,010 161,00 12,090 177,00 10,670 
+ 35 7,450 109,00 12,730 186,00 13,800 202,00 12,490 
+ 40 8,800 125,00 14,470 211,00 15,610 228,00 14,520 
+ 45 9,800 143,00 16,530 242,00 17,600 264,00 16,800 
+ 50 11,130 165,00 18,610 273,00 20,410 297,00 19,290 
(11 psig - pound per square inch gauge 
Libras por polegada quadrada (pressões relativas lidas nos manômetros). 
(2) Vácuo em mm de Hg. 
(3) Vácuo em polegadas (pol) de Hg. 
Tabela 15 
NHa 
pslg (1) 
18,00(3} 
13,60 
8,70 
2,40 
o 
2,65 
7,20 
13,00 
19,50 
28,00 
37,00 
47,00 
60,00 
74,00 
91,00 
110,00 
131,00 
156,00 
182,00 
212,00 
245,00 
279,50 
Tabela da vapor para o R 12 
tb m t~ Volume Peso espec: !fico Calor da CI. .. especifico vaporlzaçlo E ::s e! i! ! o.. m liquido vapor liquido vapor kJ/kg kcal/ko 
•e bars dmª/kg m'/kg ,ko/dm' kli/mª 
-- ------ --- --- -----
-50 0,392 0,8488 0,3854 1,548 2,595 174,05 41,69 
-40 0,642 0,6592 0,2441 1,517 4,097 170,80 40,81 
-30 1,0046 0,8725 0,1813 1,487 6,200 167,28 89,97 
-20 1,5098 0,6868 0,1107 1,456 9,034 163,47 39,(16 
-10 2,1910 0,7018 0,07813 1,425 12,80 159,32 31.07 
o 3,0856 0,7173 0,05667 1,394 17,65 154,80 36,99 
+ 10 4,2301 0,7312 0,04204 1,382 23,79 149,90 35,112 
+ 20 5,6688 0,7524 0,03175 1,329 31,50 144,50 U,61 
+ 30 7,4344 0,7734 0,02433 1,293 41,11 138,66 31,11 
+ 40 9,5818 0,7988 0,01882 1,255 53,13 181,95 31 ,61 
+ 50 12,1465 0,8244 0,01459 1,213 68,86 124,68 19,79 
Tabela 16 
Tabela da ~por para o R 22 
cli m t~ Voluma Peso aspec:lfico• Calor da CI. .. especifico vaporizaçio E ::s 
i! ! I! lil liquido ll~ido o..i va~r· vapor kJ/kg kcat/ko 
oC bars dril"/kg m/kg kg/dm" kg/cm" 
--------
-----------
--
-50 0,647 0,6950 0,323 1,438 3,096 239,40 fil,fO 
-40 1,055 0,7086 0,205 1,411 4,878 233,74 ::== . -30 1,646 0,7235 0,135 1,382 7,407 227,45 
-20 2,460 0,7405 0,0929 1,350 10,76 220,84 61,77 
-10 3,550 0,7582 0,0654 1,318 15,29 214,27 61,fO 
o 5,00 0,7785 0,0471 1,285 21,23 208,88 49,43 
+ 10 6,85 0,8004 0,0346 1,249 28,90 198,20