O ar-condicionado um equipamento é cada dia mais indispensável nos lares. As ondas de calor devido ao aquecimento global se tornam cada dia mais desproporcionais às médias de temperatura esperadas, principalmente em locais tropicais e subtropicais. Apesar de existirem vários modelos disponíveis no mercado, todos operam com os mesmos princípios básicos para refrigerar o ambiente e proporcionar uma sensação de conforto. O sistema de refrigeração do ar-condicionado é baseado na reprodução de ciclos de compressão e expansão de um gás refrigerante, tipicamente formado por substâncias como CHClF2 e CHF3, que flui por um sistema fechado. A representação esquemática a seguir ilustra simplificadamente o processo: Sobre o sistema de refrigeração, assinale afirmativa correta.
- A)O gás refrigerante, ao passar pelo condensador (etapa 2 do ciclo), tem seu estado solidificado devido à baixa temperatura.
Errada: no condensador o refrigerante libera calor e tende a condensar de vapor para líquido, não a solidificar.
- B)Na etapa 3 do ciclo de refrigeração há um processo de expansão; dessa forma, o gás refrigerante tem sua temperatura reduzida.
Certa: na expansão há queda de pressão e, com isso, redução da temperatura do refrigerante.
- C)Quando o gás é comprimido (etapa 1 do ciclo), há um aumento de pressão e, consequentemente, uma diminuição na temperatura.
Errada: a compressão aumenta a pressão e também eleva a temperatura do gás refrigerante.
- D)Os processos de expansão e compressão dependem do vapor de água no sistema, já que o gás refrigerante é um composto iônico gasoso e, portanto, não está sujeito a variações de volume.
Errada: o sistema usa um fluido refrigerante específico, não depende de vapor de água e o gás não é composto iônico.
Gabarito: B
O ar-condicionado funciona, em linhas gerais, como uma máquina térmica ao contrário: ele retira calor de dentro do ambiente e o rejeita para fora, usando um fluido refrigerante que circula em um ciclo fechado. Nesse caminho, o fluido passa por etapas bem conhecidas, como compressão, condensação, expansão e evaporação. O detalhe importante é que não se trata de “criar frio”, mas de remover calor do local que você quer resfriar. Na compressão, o gás refrigerante entra no compressor com baixa pressão e sai com pressão e temperatura mais altas. Depois, no condensador, ele libera calor para o ambiente externo e tende a mudar de fase para líquido, não para sólido. Em seguida, ao passar pela válvula de expansão, ocorre uma queda brusca de pressão e também de temperatura, preparando o fluido para absorver calor no evaporador. Por isso, a alternativa B está correta: na etapa de expansão, o refrigerante sofre redução de temperatura, justamente porque a expansão provoca diminuição de pressão e resfriamento do fluido. É o mesmo raciocínio básico que aparece em ciclos de refrigeração estudados em Termodinâmica, como o ciclo de compressão de vapor. Na prática, é esse “despencar de pressão” que ajuda o sistema a ficar eficiente no resfriamento. As outras alternativas confundem as funções das etapas do ciclo. O condensador não solidifica o gás, o compressor não diminui a temperatura do fluido, e o processo não depende de vapor de água nem de composto iônico. O refrigerante é escolhido justamente por ter propriedades adequadas de evaporação e condensação em pressões operacionais convenientes.