Um sistema de refrigeração é um dispositivo projetado para remover o calor de um ambiente ou substância,
diminuindo sua temperatura. Isso é alcançado por meio de um ciclo de refrigeração, que envolve a
transferência de calor de uma região de temperatura mais baixa (evaporador) para uma região de
temperatura mais alta (condensador) usando um fluido refrigerante. O ciclo de refrigeração mais comum é o
ciclo de compressão de vapor, o qual é composto por quatro componentes principais: compressor,
evaporador, condensador e dispositivo de expansão (válvula de expansão ou dispositivo de expansão
termostática).
Suponha que você está responsável por realizar o estudo de um refrigerador doméstico que opera com um
ciclo de refrigeração ideal de compressão de vapor, nas seguintes condições:
Temperatura ambiente: 25° C
Temperatura do evaporador (parte interna do refrigerador): 0° C
Temperatura do condensador (parte externa do refrigerador): 35° C
Potência do compressor: 200 watts
Capacidade de refrigeração: 500 watts
A respeito do ciclo de refrigeração apresentado:
a) Descreva detalhadamente o princípio de funcionamento de um ciclo de compressão a vapor.
b) A eficiência de um sistema de refrigeração pode ser avaliada por meio do coeficiente de performance
(COP). Defina o coeficiente de performance (COP) e discorra sobre como ele pode ser utilizado para avaliar a
eficiência de um sistema e quais fatores podem influenciar no COP do sistema.
c) Determine o Coeficiente de Performance (COP) do refrigerador apresentado e a quantidade de energia
elétrica consumida para manter a temperatura interna desejada.