O que é um ciclo de refrigeração?
O ciclo de refrigeração é um motor térmico operando ao contrário, conhecido como bomba de calor com mudança de fase. O uso de um refrigerante que ferve a baixa temperatura produz uma relativa frieza, abaixando a temperatura do refrigerador para um nível que impeça as bactérias de multiplicar e arruinar os alimentos. Um ciclo de refrigeração funciona essencialmente com o mesmo princípio que faz com que sua mão fique fria quando a água está evaporando. Outros líquidos, incluindo alguns conhecidos como refrigerantes, produzem temperaturas ainda mais baixas quando evaporam.
O ciclo de refrigeração é um circuito fechado de gás que passa por quatro estágios. O primeiro estágio é o compressor, que comprime o refrigerante para aumentar sua temperatura. O gás é então encaminhado através de serpentinas de dissipação de calor que liberam calor fora do refrigerador. À medida que dissipa o calor, o refrigerante esfria e recondensa em um líquido. Esse líquido passa através de um limiar de alta pressão / baixa pressão, chamado válvula de expansão, que faz com que ele se expanda e mude de fase para um gás. O gás frio circula novamente na geladeira, absorvendo calor do interior, antes de ser encaminhado para o compressor novamente. O objetivo do ciclo de refrigeração é retirar o calor do interior do refrigerador e transferi-lo para o exterior.
Para entender melhor o ciclo de refrigeração, é preciso estar familiarizado com a ideia de uma mudança de fase. Um líquido em evaporação permanece a uma temperatura constante até que a fase mude para um gás. A água fervente, por exemplo, sempre fica na temperatura do ponto de ebulição, 212 ° F (100 ° C). Se um refrigerador puder manter os alimentos frescos, assegurando que eles permaneçam abaixo de 148 ° C (300 ° F), por exemplo, em vez de 4 ° C (40 ° F), a água poderá ser usada como refrigerante, pois o ponto de ebulição da água estar frio em relação ao limiar de refrigeração de 300 ° F.
O refrigerante tradicional usado em um ciclo de refrigeração é amônia, mas é tóxico para os seres humanos. A amônia foi substituída nos anos trinta por clorofluorcarbonetos (CFCs), mas este composto danificou a camada de ozônio e foi eliminado gradualmente nos anos setenta. Compostos mais recentes, como hidrofluorcarbonetos (HFCs), refrigeram efetivamente, não são tóxicos e não danificam a camada de ozônio. A invenção da refrigeração é provavelmente uma das invenções mais importantes do século XX, permitindo que os alimentos sejam transportados por longas distâncias ou mantidos por longos períodos sem deterioração.