Estudando um ciclo de refrigeração simples

Em nossa postagem de hoje vamos trabalhar com um assunto que é de grande importância para o nosso dia a dia e para as questões de física do Enem, que são os ciclos de refrigeração. Para isso, vamos apresentar e comentar sobre os componentes de um ciclo de refrigeração e, na parte final da postagem, apresentaremos uma questão retirada do próprio Enem sobre o assunto, para que você compreenda como os ciclos de refrigeração podem ser abordados neste exame.

O ciclo de refrigeração

Estudar sobre os ciclos de refrigeração é importante para que possamos compreender o funcionamento de algumas situações do nosso dia a dia, como a operação de um refrigerador ou de um aparelho de ar-condicionado. Um ciclo de refrigeração é um processo que utiliza a transferência de calor de mudança de fase para transferir calor de uma fonte relativamente fria para um meio de maior temperatura.

Um ciclo de refrigeração básico é composto por 4 componentes: o compressor, o condensador, a válvula de expansão e o evaporador.

  • Compressor: O compressor é o coração de um ciclo de refrigeração. Este componente é o responsável por absorver o vapor do líquido refrigerante de baixa temperatura e pressão e compactá-lo, para um vapor de alta temperatura e pressão.
  • Condensador: O vapor de alta temperatura e pressão que chega do compressor é resfriado pelo condensador, removendo o calor através de trocas térmicas com o ar do ambiente ou com a água, para ciclos de maior refrigeração, chegando ao estado líquido.
  • Válvula de expansão: A válvula de expansão possui como função principal diminuir a pressão do líquido oriundo do condensador, fazendo com que parte deste líquido evapore e seja capaz de resfriar o líquido restante, que deve ficar em uma temperatura mais baixa que a região que se deseja resfriar.
  • Evaporador: A função do evaporador é resfriar o meio desejado, fazendo com que o líquido refrigerante absorva o calor do ambiente e evapore. Retornando à forma de vapor, o refrigerante é direcionado novamente para o compressor, reiniciando o ciclo.

Questão do Enem

Como mencionamos ao longo da publicação, os ciclos de refrigeração são importantes para algumas situações em nosso dia a dia e também são cobrados nas provas do Enem e demais vestibulares do nosso país. Para demonstrar como este conteúdo pode ser cobrado no Enem, apresentaremos a seguir uma questão retirada da primeira aplicação do exame em 2020, que aborda os ciclos de refrigeração. Aproveite para treinar o conteúdo estudado até o momento!

Os manuais de refrigerador apresentam a recomendação de que o equipamento não deve ser instalado próximo a fontes de calor, como fogão e aquecedores, ou em local onde incida diretamente a luz do sol. A instalação em local inadequado prejudica o funcionamento do refrigerador e aumenta o consumo de energia.

O não atendimento dessa recomendação resulta em aumento do consumo de energia porque

a) o fluxo de calor por condução no condensador sofre considerável redução.

b) a temperatura da substância refrigerante no condensador diminui mais rapidamente.

c) o fluxo de calor promove significativa elevação da temperatura no interior do refrigerador.

d) a liquefação da substância refrigerante no condensador exige mais trabalho do compressor.

e) as correntes de convecção nas proximidades do condensador ocorrem com maior dificuldade.

Alternativa correta: D

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O que é SiSU?

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