Fundamentos da Refrigeração

O que é calor, e como se transmite?

Calor é à transferência de energia térmica de um sistema para o outro - ou entre partes de um mesmo sistema - exclusivamente em virtude da diferença de temperatura entre eles. Designa também a quantidade de energia térmica transferida em tal processo.  Os corpos possuem energia interna, os conceitos de energia interna ou mesmo de energia térmica não devem jamais ser confundidos com o conceito de calor; que implica sempre energia térmica em trânsito ou transferida devido a uma diferença de temperaturas.

  O calor é uma das formas possíveis para se transferir energia de um sistema a outro, através das leis físicas podemos definir os modos de transmissão de calor:

• Condução;
• Convecção (natural  e forçada);
• Radiação;

Condução

Esta é a forma de transmissão em que a energia se move passando da molécula de uma substância a outra molécula de diferente ou mesma substância, ou seja,  é o fluxo de calor através das substâncias…


                                                              
                                                                        
                                                                                 Convecção

A convecção já não é a nível molecular como era o caso da condução, então pode ser de duas formas, por convecção natural que é dada devido à diferença de densidade do fluido devido ao aquecimento do fluido ou por convecção forçada em que existe um mecanismo externo ao sistema a forçar o movimento do fluido. 

Radiação

É uma forma de movimento de calor que não depende das moléculas.  Neste caso o calor viaja da mesma forma que a luz proveniente de uma lampada. O calor  do sol  que viaja desta forma.

Agora que aprendemos o que é calor e como ela pode ser transmitida, precisamos saber que existem também tipos de calor, são elas calor sensível e calor latente, e não podemos esquece do calor especifico.

Calor Especifico

Calor específico de uma substancia é a quantidade de calor necessária para que uma unidade de massa desta substância sofra uma variação de temperatura de um grau.

Melhor dizendo, toda substancia tem seu calor especifico, e esse valor pode ser encontrado facilmente no nosso querido "pai Google", ou literaturas sobre o assunto.

Na refrigeração essa informação é de suma importância para efeito de cálculos, uma vez a necessidade de saber qual a quantidade de calor necessária a ser retirada ou introduzida em uma substancia, sua unidade é cal/g xºC, isso quer dizer que para alterar em um grau Celsius, uma grama da substancia, será necessário X (xis) calorias.

Calor Sensível

É a quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo capaz de provocar, neste corpo, uma variação de temperatura, sem que seu estado físico seja alterado.

Um exemplo clássico, é o do copo com água retirada da torneira em temperatura ambiente de 25°C, colocado em um refrigerador a 5ºC, onde devido a diferença de temperatura, a água começa a ceder energia térmica para o refrigerador, desta forma sua temperatura diminui até atingir a mesma temperatura do refrigerador, com isso equalizando a energia térmica, igualando as temperatura e como não atingimos a temperatura de solidificação da água (0°C), a mesma não veio a congelar.

A formula utilizada para calculo de calor sensível:

Calor Latente

Diferente do calor sensível, quando fornecemos energia térmica a uma substância, sua temperatura não varia, mas seu estado de agregação se modifica, esse é o chamado calor latente. Essa é a grandeza física que informa a quantidade de energia térmica (calor) que uma unidade de massa de uma substância deve perder ou receber para que ela mude de estado físico, ou seja, passe do sólido para o líquido, do líquido para o gasoso e assim por diante.

Assim como no exemplo anterior, se pegarmos a água no refrigerador a 5°C e colocarmos no congelador a -20°C, a água começara a ceder calor ao congelador, até a água atingir a temperatura de congelamento da água (0°C), a partir deste ponto teremos a primeira partícula solida, neste momento a água continua cedendo calor ao congelador, porem sua temperatura permanecerá instável enquanto a água passa pelo processo de "transformação" .

Enquanto existir dois estados físicos (liquido e solido), a temperatura se manterá a mesma, somente quando toda água congelar (solidificar) que o "gelo" continuará cedendo calor, terá alteração em sua temperatura.

Resumindo, temos: