Questões de Concurso sobre Sistemas de Refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria)

O refrigerante utilizado nos sistemas de ar-condicionado não influencia na eficiência energética do equipamento.

Em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor, a principal função do evaporador é:

O esquema ilustrado nessa figura representa um

Em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor operando com fluido R-134a, qual dos seguintes fatores não afeta diretamente o coeficiente de performance (COP)?

Em sistemas de arrefecimento de motores automotivos, o fluido refrigerante desempenha um papel crucial. Qual das alternativas está relacionada à função do termostato em um sistema de arrefecimento de água?

Considere que um sistema de refrigeração por absorção opere com o gerador à temperatura T${}_G$ = 92 ℃ e com o evaporador à temperatura T${}_E$ = −6 ℃, sendo a temperatura ambiente T${}_A$ = 19 ℃. Nessas condições, o sistema poderá ter um coeficiente de desempenho máximo ideal, COP${}_{m\acute{a}x}$, superior a 2.

A figura a seguir demonstra um ciclo de refrigeração ideal. Os dados do compressor utilizado são apresentados na tabela abaixo. Com base nos dados fornecidos a seguir, calcule o Coeficiente de Performance (COP) do refrigerador e indique a alternativa CORRETA.

(Adaptado de Kirkpatrick, A. T. lntroduction to Refrigeration and Air Conditioning Systems - Theory and Applications, Springer, 2ª Edição, 2022.)

Fluido Refrigerante R134 a

$\dot{m}$ = 0,03 k g/s

P_H = 900 kPa

P_L = 180 kPa

h₁ = 242,86 k J / kg

h₂ = 276,40 k J / kg

h₃ ≅ h₄ = 101,6 k J / kg

O que é o efeito de ciclo de compressão em um sistema de refrigerante?

Numa determinada sala em que o ar se encontra à temperatura de 30ºC efetuou-se a medida da temperatura de bulbo úmido do ar, tendo-se encontrado para esta medida o valor de 20ºC. Com base nesta medida, pode-se afirmar que a umidade relativa e a temperatura do ponto de orvalho do ar desta sala são, respectivamente:

No ponto em que a umidade relativa é de 20% e a temperatura de bulbo úmido é de 12,5 ºC, o volume específico (em m3/kg de ar seco) vale:

Considere um sistema composto por um refrigerador e que este opera com a porta fechada e em regime permanente em um ciclo teórico. A potência consumida por este equipamento é $\dot{W}$, a transferência de calor com o ambiente e com o espaço refrigerado são ${\dot{Q}}_H$ e ${\dot{Q}}_L$ respectivamente. O coeficiente de desempenho deste refrigerador é dado por:

Os ciclos de potência a gás reais são bastante complexos. Para conduzir a análise em um nível de complexidade adequado, utilizam-se as seguintes aproximações, normalmente conhecidas como hipóteses do padrão a ar.

I. O fluido de trabalho é o ar, o qual circula continuamente em um circuito aberto, sempre se comportando como um gás ideal.

II. Todos os processos que formam o ciclo são internamente reversíveis.

III. O processo de combustão é substituído por um processo de fornecimento de calor a partir de uma fonte interna.

IV. O processo de exaustão é substituído por um processo de rejeição de calor que restaura o fluido de trabalho ao seu estado inicial.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Nos evaporadores de expansão seca, o sistema admite apenas a quantidade de fluido refrigerante suficiente para que esteja totalmente evaporado sob a forma de vapor seco superaquecido na saída da serpentina.

Considere um refrigerador que opera segundo o ciclo de Carnot. Considere o Q_H como o calor fornecido para a fonte quente, Q_L o calor retirado da fonte fria, TH a temperatura da fonte quente e T_L a temperatura da fonte fria. De acordo com os dados, assinale a opção que apresenta o coeficiente de desempenho desse refrigerador.

Em uma câmara frigorífica é mantida a temperatura de -20 °C, enquanto a temperatura externa é de 26 °C. Sabe-se que é retirado calor do ambiente refrigerado a uma taxa de 10.000 kJ/h, e que a quantidade de energia necessária para operar essa câmara é de 2.500 kJ/h.

Nessa situação hipotética, o coeficiente de desempenho performance do sistema refrigerador é igual a

Assinale, dentre as alternativas a seguir, aquela que melhor descreve conceitualmente as etapas de condicionamento térmico às quais deve ser submetido um ar exterior que inicialmente se encontre à temperatura de 35ºC com umidade relativa de 80% para que ao final do condicionamento se encontre à temperatura de 20ºC com umidade relativa de 50%.

Válvulas são dispositivos amplamente usados em diversos setores da indústria. Elas podem servir para bloquear o fluxo de fluidos, alterar a direção ou controlar o fluxo. Além disso, algumas são projetadas com geometrias mais complexas, em que cada posição adotada muda as direções de fluxo de entrada e retorno de um sistema.

Sobre essas válvulas, é correto afirmar que:

Considere o funcionamento de um sistema genérico de refrigeração a vapor e seus componentes principais.

Nesse contexto, a principal função da válvula de expansão é

Nos sistemas de termoacumulação com ice-balls, o gelo é formado em recipientes de plástico na forma de esferas, as quais contêm água deionizada misturada a um agente para facilitar o congelamento; as ice-balls só podem ser armazenadas em reservatórios de formato cilíndrico de grande dimensão, que requerem espaços nem sempre disponíveis na instalação.

Sistemas de refrigeração que utilizam amônia como fluído refrigerante demandam medidas de segurança específicas, devido às características físico-químicas peculiares desse gás. Acerca das características da amônia e dos sistemas de refrigeração nela baseados, analise os itens a seguir:

I. A alta temperatura de ignição da amônia reduz o risco de fogo e explosão em caso de vazamento.

II. Deve-se empregar apenas tubulações de cobre, devido à corrosividade da amônia.

III. Apesar de mais leve que o ar, o vazamento de amônia em ambientes úmidos pode formar aerossóis mais densos que o ar.

Está correto o que se afirma em