Como uma geladeira consegue manter a temperatura fria em seu interior?

A termodinâmica é uma área da física que estuda as leis que regem as relações entre as diferentes formas de energia e a transformação de um tipo de energia em outro. A termodinâmica causou importantes impactos no avanço da tecnologia e, portanto, no desenvolvimento da civilização. As máquinas térmicas impulsionaram, por exemplo, a Revolução Industrial.

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

Estudaremos a seguir o funcionamento dos refrigeradores - ou geladeiras -, que podem ser considerados como um tipo de máquina térmica, pois há vários princípios físicos em uma máquina que utiliza a vaporização de uma substância (no caso, o gás refrigerante) para retirar calor dos seus compartimentos. Ou seja, para diminuir sua temperatura interna.

Os primeiros refrigeradores, semelhantes aos que temos hoje, surgiram na década de 1850, mas foi só no início do século 20 que eles começaram a ser adquiridos pelas famílias, para uso doméstico.

O refrigerador foi uma invenção importante, 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, também, mantivesse as temperaturas baixas. Nos dias atuais, podemos, por exemplo, conservar leite, carne, peixe, iogurte e frutas por um bom tempo, sem nenhum problema, obtendo uma maior durabilidade dos produtos.

O refrigerador doméstico e o ciclo de refrigeração

A geladeira funciona em ciclos, usando um gás refrigerante num circuito fechado. Assim, o gás circula permanentemente, sem perdas, a não ser que haja um vazamento no aparelho.

Antigamente, as geladeiras usavam o gás freon 12 (clorofluorcarbono), que é um gás apropriado para essa tarefa: tem elevado valor de calor latente de condensação e baixa temperatura de ebulição, além de não ser inflamável. Mas esse gás foi identificado como um dos que agridem a camada de ozônio. Desde então, os fabricantes vêm substituindo, gradativamente, o freon 12 por outros gases, com propriedades semelhantes e inofensivos para a camada de ozônio - como o HFC-134A.

As partes principais de uma geladeira doméstica são: compressor, condensador, válvula descompressora e evaporador. O compressor é movido por um motor elétrico (por isso você liga a geladeira na tomada). Ele tem a função de aumentar a pressão e a temperatura do gás refrigerante, fazendo-o circular pela tubulação interna do aparelho.

  • Como uma geladeira consegue manter a temperatura fria em seu interior?

Quando o gás passa pelo condensador, perde calor para o meio externo, liquefazendo-se - ou seja, tornando-se líquido. Ao sair do condensador, um estreitamento da tubulação (tubo capilar) provoca uma diminuição da pressão. Assim, o elemento refrigerante, agora líquido e sob baixa pressão, chega à serpentina do evaporador (que tem diâmetro maior que o tubo capilar), se vaporiza e, assim, retira calor da região interna da geladeira.

É importante notar que o evaporador está instalado na parte superior (congelador) da geladeira. A partir desse ponto, o ciclo se reinicia e o gás refrigerante é puxado outra vez para o compressor.

Na segunda parte do texto -

O refrigerador como máquina térmica - 2

-estudaremos a termodinâmica desses ciclos.

Dicas importantes e simples para você prolongar a vida útil da sua Geladeira, economizando energia e poupando o seu dinheiro.

Como manter o bom funcionamento da sua Geladeira

A Geladeira – ou Refrigerador – é um dos itens indispensáveis dos nossos lares. Você consegue imaginar sua vida sem uma geladeira?

Responsáveis por conservar seus alimentos e manter suas bebidas sempre geladas, as geladeiras necessitam de alguns cuidados básicos e muito importantes para seu bom funcionamento.

Como uma geladeira consegue manter a temperatura fria em seu interior?

Dica 1 – Geladeira não é máquina de secar

Nunca seque roupas na parte de trás de uma Geladeira. A grade traseira é responsável pela troca de calor do aparelho com o ambiente, obstruindo essa troca de calor você estará correndo o risco de provocar um incêndio e aumentando consumo de energia.

Dica 2 – Geladeira não gosta de calor

Instale sua geladeira em um local onde ela fique abrigada do sol e de fontes de calor como um fogão ou forno por exemplo. O calor externo aquece o aparelho, forçando o motor a trabalhar mais para manter a temperatura interna, isso além de gastar mais energia diminui a vida útil do motor. Quanto mais ventilado o local, melhor.

Dica 3 – Em porta fechada não entra…

…calor. Evite deixar a porta da sua geladeira aberta por muito tempo e mantenha as borrachas de vedação sempre em boas condições. Isto evita que o ar de fora, normalmente mais quente, entre no aparelho, o que aumenta o consumo de energia já que o motor tem que trabalhar mais para esfriar o interior da geladeira.

Dica 4 – Ajuste o termostato

Ajuste o termostato de acordo com a época do ano e os seus hábitos de uso da geladeira. Por exemplo, no inverno a temperatura do ambiente é menor e normalmente abrimos menos a geladeira, logo não precisamos ajustar o termostato para o frio máximo, um ajuste intermediário já é suficiente. O motor da geladeira e seu bolso agradecem.

Dica 5 – O gelo só é bom na forminha

Diferente do que se imagina, gelo no interior de uma geladeira não ajuda a manter a temperatura interna, pelo contrário. O acúmulo de gelo bloqueia as saídas de ar frio além de dificultar a circulação do mesmo no interior do aparelho, forçando o motor.

Dica 6 – Não brigue com o gelo

Nunca retire o gelo que se forma no interior de uma geladeira “a força”. Não utilize objetos pontiagudos para remover o gelo, você pode, sem querer, furar a tubulação de gás e inutilizar a sua geladeira. Sempre siga as orientações do manual do aparelho.

Dica 7 – Lugar de comida quente é na mesa.

Evite ao máximo colocar alimentos ainda quentes no interior da geladeira. O calor no interior do aparelho faz com que o motor trabalhe mais para manter a temperatura que foi ajustada no termostato. Além de forçar o motor diminuindo a sua vida útil o consumo de energia também aumenta e muito.

Dica 8 – O manual é seu amigo

Leia sempre o manual de instruções da sua geladeira, siga as recomendações do fabricante, afinal ele fabricou sua geladeira logo deve saber o que é melhor para ela, certo? 😉

Dica 9 – Bônus

Siga as dicas anteriores, elas garantem que sua geladeira terá uma vida útil prolongada, sem desperdício de energia e dinheiro.

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Como ocorre o processo de refrigeração interno da geladeira?

O evaporador está localizado dentro do refrigerador, sendo a parte que faz com que os itens no refrigerador fiquem frios. Conforme o refrigerante passa de líquido para gás através da evaporação, ele resfria a área em seu entorno, produzindo o ambiente adequado para armazenar alimentos.

Como o motor funciona para gerar o frio no interior da geladeira?

Quando passa pela válvula de expansão, o líquido refrigerante se move da zona de alta pressão para a zona de baixa pressão, e se expande e evapora (azul claro); As serpentinas dentro da geladeira permitem que o fluido refrigerante absorva calor, fazendo com que a parte interna da geladeira fique fria.

Como a geladeira fica gelada?

Isto ocorre porque o álcool evapora a uma temperatura mais baixa que a água. Tais líquidos, como o álcool, que apresentam a propriedade de evaporar a baixas temperaturas são conhecidos como líquidos refrigerantes. As geladeiras não usam álcool como gás refrigerante, mas utilizam refrigerantes mais adequados.

Como manter temperatura da geladeira?

Usando o botão giratório do termostato. Encontre o botão do termostato dentro da geladeira. Ele costuma ficar na parte superior da geladeira, perto da lâmpada interna, e ter a aparência de um botão para fogão normal. Além disso, a peça pode incluir um traço que indica a temperatura em números.