Como funciona a Geladeira?

Elementos da geladeira:

(a) Fluido refrigerante (por dentro da tubulação): nos refrigeradores o fluido utilizado é o freon 12, devido às suas propriedades: elevado calor latente de condensação, baixa temperatura de ebulição (- 29,8ºC à pressão atmosférica), miscível em óleos minerais; atóxico, não combustível, não explosivo e não corrosivo, além de ser inodoro e de baixo custo.

(b) Compressor: funciona como uma bomba de sucção que retira o fluido do ramo da tubulação que o antecede (reduzindo a pressão) e injeta este fluido no ramo da tubulação que o sucede (aumentando a pressão).

(c) Condensador: trata-se de uma serpentina externa, localizada na parte de trás da geladeira, na qual o vapor se liquefaz, e que é responsável por liberar calor para o ambiente.

(d) Tubo capilar: é responsável por diminuir a pressão do vapor do fluido.

(e) Evaporador: é composto por um tubo em forma de serpentina acoplado ao congelador. Para passar ao estado gasoso, o fluido absorve energia na forma de calor do congelador e, ao abandonar o evaporador, chega ao compressor, recomeçando o ciclo.

(f) Congelador: localiza-se na parte superior do refrigerador para facilitar a formação de correntes de convecção internas, permitindo a mistura do ar à baixa temperatura do congelador e de sua vizinhança com o ar à temperatura mais elevada das outras partes.

COMO FUNCIONA A GELADEIRA?

Um motor compressor transforma energia elétrica em térmica realizando trabalho sobre o gás, comprimindo-o e impulsionando-o através da tubulação (de cobre ou alumínio) que constitui o "circuito" do freon. Depois de ser comprimido, o gás, que está a alta pressão e a alta temperatura, é levado ao condensador, onde se liquefaz, trocando calor com o meio ambiente. Por isso, o condensador é constituído de uma serpentina permeada por uma malha de ferro, que aumenta a superfície de troca de calor. Devido à necessidade de circulação de ar na parte exerna do condensador, não se recomenda usá-lo para secar roupas nem embutir a geladeira em armários que não sejam ventilados. Ao sair do condensador, o freon liquefeito, ainda a alta pressão, passa por um filtro, que retém as eventuais impurezas sólidas presentes no freon, evitando a obstrução do tubo capilar (tubo de cobre de cerca de 2m de comprimento e diâmetro interno de 1mm) que chega ao evaporador. Ao atravessar o tubo capilar, o freon liquefeito tem sua pressão diminuída e se expande à medida que atinge a serpentina do evaporador, cujo diâmetro é bem maior que o do capilar. Com a vaporização do freon a baixa pressão, a temperatura no interior da geladeira é diminuída. Após percorrer o evaporador, o gás freon, a baixa pressão e temperatura, é aspirado para o compressor, onde é comprimido, dando início a um novo ciclo. Em cada ciclo, a quantidade de calor cedida para o meio ambiente através do condensador é igual à quantidade de calor retirada do interior da geladeira, mais o trabalho realizado pelo compressor (primeira lei da termodinâmica). Este trabalho provoca a troca de calor no sentido inverso ao espontâneo, ou seja, da fonte fria (interior da geladeira) para a fonte quente (meio ambiente) - segunda lei da termodinâmica. No interior da geladeira, o ar quente sobe, se esfria na região do congelador e depois desce, estabelecendo a convecção do ar. Por isso, as prateleiras são vazadas e os congeladores colocados na parte superior. Próximo ao congelador, a água contida no ar (umidade do ar) se solidifica, formando uma camada de gelo à sua volta.

Refrigeração magnética

Um refrigerador magnético é formado basicamente de material magnético com grande efeito magnetocalórico(material refrigerante) e uma fonte de campo magnético (agente externo). No refrigerador magnético, pastilhas de material magnético são colocadas sobre um disco girante ( de 0,5 a 4 rotações por segundo), que entra e sai de uma região onde existe um campo magnético gerado por ímãs permanentes.