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Investigando uma geladeira

VI- COMPLETANDO O CICLO

O CICLO DO FLUIDO FRIGORÍFICO

Vamos agora examinar mais de perto as transferências de energia que acontecem durante o funcionamento de um refrigerador. Isto será feito acompanhando as modificações do fluido frigorífico ao longo de um ciclo.

Dizer que o fluido percorre um ciclo significa afirmar que ele passa por várias transformações, mas que volta sempre ao seu estado inicial. Mas, o que significa dizer, exatamente, que o fluido retorna ao “estado inicial”, ao final de um ciclo de operação?

Do ponto de vista da termodinâmica, dizer que uma substância retorna ao “estado inicial” corresponde a afirmar que, ao final de um ciclo, ela se encontrará na mesma fase (sólido, líquido ou gás) e com os mesmos valores de pressão e temperatura que possuía inicialmente. Em outras palavras, a energia interna da substância, no inicio das transformações, é igual á final, ao término do ciclo.

(1)- O fluido absorve energia no congelador. Sua pressão permanece praticamente inalterada, enquanto seu volume aumenta em função da mudança de fase líquido ® vapor. Essa transformação ocorrerá a uma temperatura constante, pois se trata de uma mudança de fase

(2)- O fluido é comprimido rapidamente pelo motor. Sua temperatura e pressão aumentam. Como não há trocas de calor, todo o trabalho realizado pelo motor sobre o fluido é transformado em energia interna.

(3)- O fluido entra no radiador a uma temperatura bem próxima ao ponto de condensação. Enquanto libera calor para o ambiente, ele condensa-se e diminui sua energia interna. Esse processo acontece a uma pressão praticamente constante, enquanto o volume diminui em função da mudança de fase vapor ® líquido. Além disso, podemos considerar que essa transformação ocorrerá a uma temperatura constante.

(4)- Ao passar pela válvula descompressora, a pressão do fluido diminui e seu volume aumenta. Devido a rapidez com que ocorre, esta transformação tem algumas semelhanças com uma expansão adiabática. Afinal, a passagem por um estrangulamento implica em uma queda de pressão, temperatura e energia interna.