DIAGRAMA Ph

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DIAGRAMA 
Ph 
O diagrama Ph tem como objetivo 
apresentar todo processo de 
transformação do fluido refrigerante 
num equipamento de refrigeração e 
climatização 
 
(ph) – Pressão e entalpia 
Na refrigeração mecânica, o frio é produzido 
mediante o uso de fluidos refrigerantes. 
 
Sem conhecer as propriedades e o comportamento 
do fluido utilizado fica difícil saber o que de fato 
está ocorrendo no interior do sistema. 
 
Por isso é importante conhecer as propriedades 
termodinâmicas e o comportamento dos fluidos 
mais usados na refrigeração. 
As propriedades e o 
comportamento dos fluidos 
refrigerantes são definidos em 
laboratórios pelos próprios 
fabricantes, que estabelecem 
para cada fluido o diagrama ph 
ou diagrama pressão-entalpia. 
O diagrama pressão-entalpia é um 
instrumento valioso para diagnosticar 
falhas no próprio sistema de refrigeração. 
 
Algumas destas falhas estão relacionadas 
à quantidade insuficiente ou excessiva de 
fluido e à existência de ar incondensável 
no sistema, provocando pressão de 
condensação elevada. 
 
 
Nesta representação simplificada estão as 
três principais zonas do diagrama pressão-
entalpia: zona de líquido sub-resfriado;zona 
de líquido e vapor saturados; zona de vapor 
super aquecido. 
 
Estas zonas são delimitadas por um eixo 
vertical P, onde é indicada a pressão 
absoluta e por um eixo horizontal H, onde é 
indicada a entalpia ou conteúdo de calor. 
ZONA DE LÍQUIDO SUB-RESFRIADO 
 É a região do gráfico onde o fluido se encontra na 
fase líquida com pressão constante e cede calor 
sensível para o ambiente externo, fazendo cair 
sua temperatura abaixo da temperatura de 
saturação. 
 Temperatura de saturação é o ponto em que 
qualquer elevação ou diminuição de temperatura 
faz o fluido evaporar ou sub-resfriar. 
 O subresfriamento do líquido ocorre quando a 
temperatura fica abaixo do seu ponto de 
saturação, fazendo-o mudar de estado, mas não 
de fase. 
LINHA DE TEMPERATURA 
 Os seguimentos indicados pelas 
letras b -a e b’-a’ nas linhas de 
pressão indicam o sub-resfriamento 
do fluido refrigerante. 
 
 Nesta zona temos: 
LINHA DE TEMPERATURA 
 A linha pontilhada de (t,b,c,t’) indica 
temperatura constante do fluido.Sai da 
PK, desce até o ponto da linha de líquido 
saturado e segue na linha horizontal, 
coincidindo com a linha de pressão, até a 
linha de vapor saturado e desce até o eixo 
H. Como se pode observar, a linha de 
temperatura percorre as três zonas do 
diagrama. Em qualquer ponto desta linha, 
a temperatura é constante, não 
importando o estado ou a fase do fluido. 
LINHAS DE PRESSÃO 
 São as linhas horizontais contínuas 
indicadas pelas letras a,b,c,d e a’, 
b’,c’,d’.Em quaisquer pontos destas 
linhas a pressão é constante. Nos trechos 
a-b e a’-b’, dentro da zona de líquido sub-
resfriado, a temperatura varia, devido a 
absorção ou rejeição de calor sensível. 
LINHA DE LÍQUIDO SATURADO 
 É o seguimento da linha curva (g) que vai 
do eixo H até o ponto crítico (pc) e separa 
a zona de líquido sub-resfriado da zona de 
líquido e vapor saturados. Esta linha 
indica que o fluido contém todo o calor 
que pode conter a determinada pressão, e 
qualquer elevação de temperatura o faz 
evaporar ou mudar de fase e qualquer 
diminuição de temperatura o faz sub-
resfriar ou mudar de estado. 
ZONA DE LÍQUIDO E VAPOR SATURADOS 
 É a zona em forma de “dedão” de cor amarela 
onde ocorre a condensação e evaporação do 
fluido refrigerante.Do ponto c’ para b’, ocorre a 
condensação do vapor por liberação de calor 
latente e, consequentemente, a entalpia (h) 
diminui. Do ponto b para c ocorre a evaporação 
do líquido por absorção de calor latente e, 
consequentemente a entalpia aumenta. 
 Verificamos também a capacidade de absorção 
ou de rejeição de calor do ciclo frigorífico. 
LINHA DE TÍTULOS 
 Linha que indica porcentagem (x) de líquido e 
vapor saturado.É a linha (x) que parte do eixo H 
e vai até o ponto crítico (pc). A intersecção 
desta linha com a linha de pressão determina a 
porcentagem de fluido que na fase líquida e na 
fase gasosa. Exemplo: 
 No ponto b (x=0),a porcentagem é de 100% 
líquido e de vapor, 0%. 
 No ponto c (x=1),a porcentagem de vapor é de 
100% e de líquido, 0%. 
LINHA DE ENTALPIA 
 Linha vertical tracejada (h) que parte do eixo H 
e vai até a linha paralela PK.Em qualquer ponto 
desta linha vertical a entalpia do fluido é 
constante, mesmo variando a temperatura e a 
pressão. 
 ENTALPIA: É o “conteúdo de calor” de um 
fluido por unidade de massa operando em uma 
máquina frigorífica.É determinada pela soma da 
quantidade de energia térmica interna do fluido 
mais o calor adicionado ou retirado para mudar 
de fase ou estado. 
LINHA DE VAPOR SATURADO 
 É o segmento da linha curva (j) que vai do 
eixo H até o ponto crítico (pc) e separa a 
zona de vapor superaquecido da zona de 
líquido e vapor saturado. Esta linha indica 
que o fluido em forma de vapor contém 
todo o calor que pode conter a 
determinada pressão; e qualquer elevação 
de temperatura o faz superaquecer e 
mudar de estado e qualquer diminuição de 
temperatura o faz condensar e mudar de 
fase. 
ZONA DE VAPOR SUPERAQUECIDO 
 Nesta zona o vapor saturado, a pressão 
constante, ganha ou perde calor sensível e muda 
de estado.(Zona de cor vermelha).Na linha de 
pressão, no sentido de c para d o fluido vai 
superaquecendo e ganhando calor sensível; 
inversamente no sentido d’ para c’, o fluido vai 
perdendo calor sensível. 
 O superaquecimento do vapor ocorre quando a 
temperatura fica acima do seu ponto de 
saturação. 
PONTO CRÍTICO 
 
 O ponto crítico (pc) é determinado pelo 
encontro da linha de líquido saturado com 
a linha de vapor saturado. É o ponto da 
máxima pressão e máxima temperatura 
em que as características do fluido podem 
ser definidas. Acima deste ponto, estas 
características indefinidas. Ou seja, a 
mudança de fase ocorre em um ponto 
indeterminado e não mais em um patamar 
com volume específico inicial e final 
definidos. 
LINHA DE VOLUME ESPECÍFICO 
 Linha (v) que indica o volume 
específico constante do fluido 
refrigerante por unidade de 
massa.Esta linha está presente nas 
demais zonas. 
 Unidade padrão: m3 / Kg. 
LINHA DE ENTROPIA 
 Linha diagonal (e) situada na zona 
vermelha de vapor superaquecido e que 
parte do eixo horizontal H e vai até a linha 
horizontal PK. No geral entropia indica a 
perda de energia gerada pelo trabalho do 
compressor. 
 
 No gráfico seguinte estão 
os principais elementos de 
cada zona do diagrama PH 
GRANDEZAS TERMODINÂMICAS 
DO GRÁFICO PH 
 Pressão: representa força por unidade de 
área, sempre na escala absoluta. 
 Unidade padrão: Bar. 
 
Temperatura: representa a condição de um 
estado termodinâmico. 
 Unidade padrão: Celsius ºC 
Grandezas termodinâmicas do 
gráfico Ph 
 Entalpia: é o conteúdo de calor de um 
fluido por unidade de massa operando em 
um sistema frigorífico. 
 É determinada pela soma da quantidade 
de energia térmica interna do fluido mais o 
calor adicionado ou retirado, para mudar 
de fase ou de estado. 
 Unidade padrão: KJ / Kg. 
Grandezas termodinâmicas do 
gráfico Ph 
 
 Título: Linha que indica a porcentagem (x) 
de líquido e vapor saturado. 
 
 Entropia: Linha diagonal situada na zona 
de vapor superaquecido. No geral entropia 
indica a perda de energia gerada pelo 
trabalho do compressor. 
 
 
 
Grandezas termodinâmicas do 
gráfico Ph 
 
 Ponto Crítico: O ponto crítico (pc) é 
determinado pelo encontro da linha de 
líquido saturado com a linha de vapor 
saturado. É o ponto da máxima pressão e 
máxima temperatura em que as 
características do fluido podem ser 
definidas. 
Grandezas termodinâmicas do 
gráfico Ph 
 
 Volume específico: Linha que indica o 
volume específico constante do fluido 
refrigerante por unidade de massa. Unidade padrão: m3 / Kg.