REFRIGERADORES

Universidade do Sul de Santa Catarina

Campus: Grande Florianópolis – Pedra Branca

Refrigeradores

Prof. Paola Ortiz

Alunos: André Waltrick

Joaquim Barreto

João Luiz Martins

Karine Corrêa

Natani Demarco

Simara Sonaglio

Vagner Cordeiro

Florianópolis/SC

2010

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3

2. O HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 4

3. REFRIGERADOR 5

3.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO 5

3.1.1 O EFEITO JOULE-THOMSON 5

4. CICLO DA REFRIGERAÇÃO 7

5. O REFRIGERADOR E AS ONDAS DE CONVECÇÃO 12

6. COMPROVAÇÃO DA TEORIA ATRAVÉS DE UM EXPERIMENTO PRÁTICO 13

7. CONCLUSÃO 14

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 15

1. INTRODUÇÃO

A termodinâmica é a área da física que estuda a relação entre as diferentes formas de energia e a transformação de um tipo de energia em outro, causando assim importante impacto no avanço da tecnologia e, consecutivamente; no desenvolvimento da civilização.

Hoje, muitas máquinas que fazem parte do nosso dia-a-dia operam segundo princípios termodinâmicos (automóvel, geladeira, caldeira, freezer, ar-condicionado, etc.).

O refrigerador foi uma das invenções mais importantes, pois, antigamente, o armazenamento e o transporte de alimentos perecíveis eram muito difíceis, exatamente pelo fato de não existir uma máquina que provocasse o resfriamento das substâncias e que também mantivesse as temperaturas baixas.

Portanto, a refrigeração tem por finalidade extrair calor dos corpos, a fim de que estes adquiram uma temperatura mais baixa, o que na prática se estende também ao ambiente que os envolve.

2. O HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO

O emprego dos meios de refrigeração já era do conhecimento humano mesmo na época das mais antigas civilizações. Entretanto, durante um grande período de tempo, na realidade muitos séculos, a única utilidade que o homem encontrou para o gelo foi a de refrigerar alimentos e bebidas para melhorar seu paladar (FERRAZ, 2008).

Foi durante o século XVIII que a indústria do gelo se expandiu devido ao surgimento do microscópio que provou que alimentos mal conservados eram grandes fontes de bactérias que causavam epidemias e faziam com que os alimentos durassem menos. Porém nesta época o gelo ainda era obtido da natureza, sendo de difícil obtenção e armazenamento. Por este motivo, engenheiros e pesquisadores voltaram-se para a busca de meios e processos que permitissem a obtenção artificial de gelo, liberando o homem da dependência da natureza. Em conseqüência desses estudos, em 1834 foi inventado, nos Estados Unidos, o primeiro sistema mecânico de fabricação de gelo artificial e que constituiu a base precursora dos atuais sistemas de compressão frigorífica (FERRAZ, 2008).

Em 1855 surgiu na Alemanha outro tipo de mecanismo para a fabricação do gelo artificial, este, baseado no principio da absorção, descoberto em 1824 pelo físico-químico inglês Michael Faraday.

Por cerca de meio século os aperfeiçoamentos nos processos de fabricação de gelo artificial foram se acumulando, surgindo sistematicamente melhorias nos sistemas, com maiores rendimentos e melhores condições de trabalho.

Também no século XIX, com a utilização do gelo natural, levou-se a criação das primeiras geladeiras. Tais aparelhos eram constituídos simplesmente por um recipiente, quase sempre isolado por meio de placas de cortiça, dentro do qual eram colocadas pedras de gelo e os alimentos a conservar. A fusão do gelo absorvia parte do calor dos alimentos e reduzia, de forma considerável, a temperatura no interior da geladeira. Surgiu, dessa forma, o impulso que faltava à indústria de produção mecânica de gelo. Uma vez aceito pelo consumidor, a demanda cresceu vertiginosamente e passaram a surgir com rapidez crescente as usinas de fabricação de gelo artificial por todas as partes (FERRAZ, 2008).

Apesar da plena aceitação do gelo artificial e da disponibilidade da mesma para todas as classes sociais, a sua fabricação continuava a ter de ser feita em instalações especiais, as usinas de gelo, não sendo possível a produção do mesmo na própria casa dos consumidores. Porém no início do século XX com a descoberta da eletricidade surgiu, em 1913, o primeiro refrigerador doméstico, mas o mesmo era constituído de um sistema de operação manual. Só em 1918 é que apareceu o primeiro refrigerador automático, movido a eletricidade, e que foi fabricado pela Kelvinator Company, dos Estados Unidos (FERRAZ, 2008).

A partir de 1920, a evolução foi muito grande, com uma produção sempre crescente de refrigeradores mecânicos.

3. REFRIGERADOR

Um refrigerador é um equipamento utilizado basicamente para conservação de alimentos através da diminuição de temperatura dos mesmos. Os refrigeradores são máquinas de transferência de calor que funcionam de forma análoga às máquinas térmicas, porém com ciclo inverso a estas. O refrigerador retira calor de uma fonte mais fria (interna) e a rejeita em uma fonte mais aquecida (externa). Porém para que este processo ocorra é necessário que o refrigerador receba um trabalho externo, ao contrário do que ocorre nas máquinas térmicas que realizam trabalho.

O resfriamento no interior de um refrigerador se deve ao uso de um gás refrigerante e as suas características de evaporação