Fundamentos da Termodinâmica: Exercícios e Aplicações, Slides de Refrigeração e Ar Condicionado

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REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO

FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

Professor Msc. Eng. Igor Schmidt

igor@uceff.edu.br

EMENTA

1. ESTADO DA MATÉRIA

2. CALOR

3. PRESSÃO

4. VAZÃO

5. LEI DOS GASES IDEAIS

6. DIAGRAMA PRESSÃO – ENTALPIA

7. TABELAS TERMODINÂMICAS

8. LEIS DA TERMODINÂMICA

9. CICLO DE CARNOT

10.ENTROPIA

11.EXERCÍCIOS

ESTADO DA MATÉRIA MUDAÇAS QUE OCORREM DENTRO DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO OU CIRCUITO FRIGORÍGENO

ESTADO DA MATÉRIA DIAGRAMA DE FASES DA ÁGUA

ESTADO DA MATÉRIA PROCESSO DE EBULIÇÃO OS FLUIDOS PODEM PASSAR DO ESTADO LÍQUIDO PARA O GASOSO DEPENDENDO DAS CONDIÇÕES DE PRESSÃO E TEMPERATURA A QUE ESTÃO SUBMETIDOS. A PRESSÃO NA QUAL SE DA ESTE PROCESSO É DENOMINADA PRESSÃO DE VAPOR OU DE VAPORIZAÇÃO. SABEMOS QUE, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, A ÁGUA VAPORIZA (FERVE) QUANDO A TEMPERATURA ATINGE EM TORNO DE 100 °C. NESTAS CONDIÇÕES A PRESSÃO DE VAPORIZAÇÃO DA ÁGUA É 101 , 33 kPa.

ESTADO DA MATÉRIA PROCESSO DE EBULIÇÃO OBSERVAMOS NO GRÁFICO QUE PODE-SE OBTER VAPORIZAÇÃO DO FLUIDO PARA PRESSÕES INFERIORES A PRESSÃO ATMOSFÉRICA. POR EXEMPLO ÁGUA A 60 °C PODE VAPORIZAR QUANDO A PRESSÃO DE VAPOR É DE 20 kPa.

ESTADO DA MATÉRIA PROCESSO DE EBULIÇÃO

ESTADO DA MATÉRIA VAPOR SATURADO A 100 °C CALOR LATENTE DE VAPOPORIZAÇÃO: CALOR NECESSÁRIO PARA MUDAR UM FLUIDO DE LÍQUIDO PARA VAPOR. CALOR DE VAPORIZAÇÃO

FRIO

CALOR CALOR É UMA FORMA DE ENERGIA EM TRÂNSITO OU MOVIMENTO QUENTE

CALOR CONDUÇÃO

CALOR MEDIDA DE CALOR Caloria ( 1 kcal = 1000 calorias) UMA CALORIA É A QUANTIDADE DE CALOR NECESSÁRIA PARA ELEVAR A 1 °C A TEM PERATURA DE 1 g DE ÁGUA. Joule ( 1 kJ = 1000 Joules) 4 , 18 kJ É A QUANTIDADE DE CALOR NECESSÁRIA PARA ELEVAR A 1 °C A TEMPERATURA DE 1 kg DE ÁGUA. BTU (British Thermal Unit) – Unidade Térmica Britânica 1 BTU É A QUANTIDADE NECESSÁRIA DE CALOR PARA ELEVAR A 1 °F A TEMPERATURA DE 1 libra DE ÁGUA. Tonelada de Refrigeração (TR) – 1 TR = 12000 BTU/h = 3024 kcal/h

CALOR MEDIDA DE CALOR A QUANTIDADE DE CALOR NECESSÁRIA PARA ELEVAR OU DIMINUIR A TEMPERATURA DE UMA SUBSTÂNCIA: 𝑄 = 𝑚. 𝐶𝑝. ∆𝑇 Substância Calor Específico [cal/g°C] Substância Calor Específico [cal/g°C] Água 1,00 Gelo 0, Álcool Etílico 0,58 Vidro 0, Ar 0,24 Carne (suíno) 0, Alumínio 0,22 Carne (frango) 0, Madeira 0,42 Carne (gado) 0, Carbono 0,12 Hidrogênio 3, Cobre 0,09 Nitrogênio 0, Ferro 0,11 Oxigênio 0,

CALOR ESPECÍFICO

CALOR TERMÔMETRO E ESCALAS

CALOR TERMÔMETRO E ESCALAS EXEMPLO: °𝐹 = 1 , 8 𝑋 30 + 32 °𝐹 = 54 + 32 = 86°𝐹 °𝐶 = °𝐹 − 32 1 , 8 °𝐹 = 1 ,8𝑋°𝐶 + 32 𝐾^ =^ °𝐶^ +^273