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Máquinas frigoríficas

Física

A máquina frigorífica recebe trabalho, para depois usá-lo de modo a retirar energia sob a forma de calor do seu interior, transferindo-a por condução para seu exterior.

Em nossos estudos, vimos que máquina térmica é todo dispositivo que converte constantemente calor em trabalho útil, usando um fluido, chamado de fluido de trabalho, que sofre transformações cíclicas entre duas temperaturas que permanecem constantes. Dessa forma, em uma máquina térmica, a fonte quente e a fonte fria são sistemas que trocam calor sem que suas temperaturas variem, em pequenos intervalos de tempos.

Da mesma forma que nos deparamos com máquinas térmicas em nosso cotidiano, também nos deparamos com as máquinas frigoríficas (ou bombas de calor). Exemplos: geladeiras, freezers e refrigeradores. Nessas máquinas, o fluido de trabalho é submetido a um ciclo de sentido anti-horário, dessa forma ele retira certa quantidade de calor (Q2) da fonte fria; e cede calor (Q1) para a fonte quente. Sabemos que essa passagem de calor da fonte fria para a fonte quente não é espontânea, pois ela é realizada através de um trabalho externo. Sendo assim, não viola o enunciado de Clausius da segunda lei da termodinâmica.

Só para lembrar, o enunciado de Clausius diz que é impossível construir um dispositivo que, operando em um ciclo termodinâmico, converta totalmente o calor recebido em trabalho.

O diagrama apresentado na figura abaixo representa esquematicamente uma máquina frigorífica na qual ocorre conversão de trabalho em calor.

Esquema de funcionamento de uma máquina frigorífica

Uma geladeira doméstica, por exemplo, é uma máquina frigorífica na qual a fonte fria é o congelador, a fonte quente é o meio ambiente e o trabalho é realizado pelo compressor.

A eficiência (e) de uma máquina frigorífica é a relação entre a quantidade de calor retirada da fonte fria (Q2) e o trabalho externo (T) necessário para essa transferência. Então:


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

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  • Carlos Silva - Ralaoquinta-feira | 02/02/2012 09:28Hs
    Sou das ilhas de Cabo Verde, precisamente da ilha de S. Vicente, sou professor de Fisica do ensino secundario equiparado ao 2" Grau ai no Brasil. Gostaria de receber informacoes vossas atraves do meu email acima indicado, links, sites, etc..., sobre fisica. Atenciosamente Carlos Silva - Ralao
    • Edilvanosábado | 22/03/2014 16:30Hs
      Por favor preciso de todas as formas que posso utilizar em máquinas frigorífico,Lei de colomb, e sobre campo eletrostática. Sou de Cabo Verde estudo o 11 ano letivo,da Ilha do Sal .obrigada pela tua preciosa atenção...
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