Física do funcionamento dos refrigeradores

Existem provas de que os seres humanos, desde o começo, perceberam que o simples esfriamento de alimentos era suficiente para conservá-los por mais tempo. Muito possivelmente, as posses de regiões foram responsáveis pela dissipação desse entendimento as civilizações.

Contudo, apenas no século XIX é que o inventor inglês, Jacob Perkins, construiu um compressor apto a consolidar a água, fabricando gelo artificial. E, evidentemente, essa descoberta proporcionou que certas indústrias crescessem, como por exemplo, as cervejarias. Fora isso, o setor comercial também foi muito beneficiado, pois foi possível transportar os produtos para diversos países.

Já no começo do século XX, o americano Wilis Carrier, implantou em uma gráfica na cidade de Nova York o primeiro equipamento de ar-condicionado, que tinha a capacidade de monitorar a umidade do ambiente e de esfriá-lo.

Os primeiros refrigeradores de uso doméstico apareceram, nos Estados Unidos, no começo da década de 1920, e se popularizaram muito rápido. Atualmente, no Brasil, calcula-se que cerca de 80% das casas tenham uma geladeira.

A refrigeração é um procedimento termodinâmico onde o calor é tirado de um esquema de isolamento para o ambiente, por meio de um líquido chamado refrigerante. È importante evidenciar que há três modelos de sistemas termodinâmicos, sendo esses: aberto, fechados e isolados.

A segunda lei da termodinâmica aborda de maneira simples as transmissões de energia entre os corpos. Em outras palavras, a caloria de um corpo mais quente se desloca para um corpo mais frio. É relevante, contudo, entender que calor é um tipo de energia e o significado de quente e frio é somente uma sensação ligada as mudanças de temperatura.

Os gases mais usados como líquido refrigerante são amônia, dióxido de enxofre, clorofluorcarboneto, propano e diclorofluormetano. É importante ressaltar que a amônia, dióxido de enxofre e clorofluorcarboneto não são mais utilizados em razão de seu potencial tóxico e poluidor.

Componentes

Essencialmente, uma geladeira é formada pelos seguintes componentes:

– Líquido refrigerante: deve apresentar alta pressão de condensação e baixa pressão de vaporização, como é a situação do freon- líquido mais usado para resfriamento.

– Compressor: atua como uma bomba de absorção que tira o líquido do setor de tubulação que o precede e introduz esse liquido no setor da tubulação que vem depois.

– Condensador: é uma serpentina externa, situada na parte posterior da geladeira, onde o vapor liquidifica, e que é encarregado por soltar calor para o ambiente.

– Tubo capilar: encarregado por reduzir a pressão do vapor do líquido.

– Evaporador: constituído por um tubo com o formato de serpentina conectado ao congelador. Para virar um gás, o líquido capta energia no formato de calor do congelador e, ao deixar o evaporador, alcança o compressor, recomeçando o processo.

– Congelador: situa-se na parte de cima do refrigerador para facilitar a construção de correntes de convecção internas, possibilitando a combinação do ar á baixa temperatura do congelador e de seu arredor com o ar de temperatura mais elevado das demais partes.

Funcionamento

São três as partes que atuam no funcionamento de um refrigerador:

– Interior do refrigerador

– Compressor

– Válvula de expansão

O processo acontece da seguinte forma:

1) o compressor espreme o gás, que esquenta e vira gás;

2) as serpentinas na parte de trás do refrigerador possibilitam a disseminação do calor. Desloca-se o calor para o gás, que quando passa pelo interior do refrigerador é novamente comprimido, perante alta pressão.

3) o gás passa por meio da válvula de expansão no qual de um lado tem o buraco de alta pressão e do outro o buraco de baixa pressão, isto é, a parte superior é baixa pressão e a inferior de alta pressão, uma vez que o compressor está absorvendo o gás e comprimindo.

4) o gás começa a esquentar novamente e evapora tirando o calor e conduzindo-o para o ambiente, onde gás é absorvido mais uma vez pelo compressor para i o processo recomece.

Para que o procedimento aconteça é preciso que o trabalho seja feito, nessa situação quem faz o trabalho é o compressor por que ele é quem impulsiona a passagem do gás esfriado pelo sistema.

Por que o congelador fica na parte de cima da geladeira?

O congelador está localizado na parte superior da geladeira porque o ar frio é mais concentrado e, dessa forma, tem a propensão a descer, ao mesmo tempo em que o ar menos frio sobre, constituindo-se assim um ciclo ar dentro da geladeira. Esse ciclo é conhecido como corrente de convecção.

Essa corrente não pode ser paralisada pela abundancia de alimentos e, nem mesmo, pelas toalhas de plástico que tem uma consequência trágica no movimento do ar. Fora isso, é importante ressaltar que o gelo é um ótimo isolante térmico. Em vista disso, não pode acumular gelo ao redor do congelador, o que, na prática, atrapalhará o congelamento dos alimentos.