Como um refrigerador transforma energia?

Escrito por david sandoval | Traduzido por marcelo couto
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Como um refrigerador transforma energia?
Manter o interior do refrigerador gelado exige vários processos relacionados de energia (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Refrigeradores utilizam vários processos - elétricos, mecânicos, térmicos e químicos - para manter os alimentos resfriados. Cada processo converte ou transforma energia de uma forma para outra. Cada transformação permite que o refrigerador retire o calor de sua parte interna para ser dissipado do lado de fora.

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Energia elétrica transformada em energia mecânica

Os refrigeradores produzem um ruído familiar. Esse ruído é causado pela conversão de energia elétrica em mecânica através de um motor elétrico. Os motores elétricos usam bobinas elétricas para converter eletricidade em campos eletromagnéticos transitórios. O rotor dentro do motor gira quando esses campos são utilizados em conjunto com ímãs permanentes. O rotor é conectado ao compressor do refrigerador, que movimenta o fluido refrigerante através das linhas de refrigeração, permitindo que o fluido carregue o calor do lado de dentro para fora.

Processos químicos que afetam a refrigeração

Refrigeradores contêm um refrigerante químico (clorofluorcarboneto ou tetrafluoroetano) dentro de um sistema de refrigeração selado. Esse fluido refrigerante absorve calor quando é comprimido em um local pequeno à alta pressão. Conforme o fluido quente passa através do radiador externo - ou condensador - na parte de trás do refrigerador, perde o calor. O fluido arrefecido é empurrado para a bobina no interior do refrigerador para refrigerar o ar nos seus compartimentos. Finalmente, o fluido é encaminhado de volta ao compressor para começar o ciclo de arrefecimento novamente.

Como a segunda lei da termodinâmica se aplica ao refrigerador

A segunda lei da termodinâmica explica a impossibilidade do calor fluir a partir de um objeto frio para um objeto quente sem qualquer manipulação. Simplificando, a energia térmica se dispersará espontaneamente a partir de um ponto localizado para todos os lados se não houver algo evitando que essa energia se espalhe. Através desse princípio, a energia térmica é retirada do compartimento interno do refrigerador. O calor é carregado e descartado através da bobina, que irradia o calor para o ar ao seu redor enquanto resfria o fluido refrigerante, completando o ciclo de arrefecimento do interior do refrigerador.

Regulação da temperatura

Refrigeradores mantêm alimentos frios ao transferir a energia térmica do seu compartimento interno para o exterior. Esses equipamentos não são selados a vácuo, portanto, todos refrigeradores permitem que um pouco de calor entre no compartimento interno. Eles utilizam um termopar bimetálico para controlar a temperatura. Quando dois metais diferentes são colocados juntos, uma diferença de potencial é criada, que aumenta conforme a temperatura do ambiente aumenta. Essa tensão pode ser utilizada para ligar o compressor do motor, através de um transmissor elétrico, e para resfriar o compartimento do refrigerador.

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