GELADEIRAS

Até algumas décadas atrás, o frio artificial era empregado quase unicamente na conservação de produtos alimentícios. A principal causa para tanto eram dificuldades de ordem técnica, relacionadas com a geração do frio. Os poucos refrigeradores encontrados nas residências e nas lojas - meros "armários" dotados de isolação térmica - eram alimentados por grandes blocos de gelo, que uma central frigorífica - uma industria de gelo - preparava e distribuía diariamente. Vem daí, aliás, o nome geladeira. Com a enorme expansão da rede elétrica, entrou em cena o refrigerador movido a eletricidade.
Um refrigerador compõe-se basicamente de um compartimento fechado, que se quer resfriar, e de um tubo longo, chamado serpentina, dentro do qual circula um gás. A serpentina está ligada a um compressor. Uma parte dela se situa no interior do refrigerador; a outra parte fica em contato com o ambiente externo.

O compressor apresenta um pistão que se move dentro de um cilindro. Ali, o gás é comprimido até liquefazer-se na serpentina externa. À medida que passa ao estado líquido, o vapor desprende calor. Assim, a serpentina externa se aquece e cede esse calor ao ambiente. Quando a válvula de expansão se abre, o líquido penetra na serpentina interna da geladeira. Por não ser ali comprimido, o líquido passa novamente ao estado de gás, e absorve calor do ambiente interno. A seguir, esse gás é novamente comprimido e o ciclo se repete.
A substância usada no interior das serpentinas deve ser tal que, mesmo à temperatura ambiente, requeira pressões relativamente baixas para passar do estado gasoso ao estado líquido. As substâncias favoráveis à produção do frio são denominadas fluidos frigoríferos (refrigerante). O amoníaco, um refrigerante altamente adequado, é tóxico. Por isso, foram desenvolvidos outros produtos menos tóxicos como os clorofluorcarbonetos (CFCs) por volta da década de 1930. A partir da década de 1990, os CFCs foram trocados pelos hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e pelos hidrofluorcarbonetos (HFCs), que são menos prejudiciais à camada de ozônio da Terra. O CFC, por exemplo, se liquefaz a 20º C quando comprimido a 5,6 atm. Os refrigeradores atuais armazenam os alimentos a uma temperatura que vai desde 3ºC até 5ºC. A estas temperaturas, a atividade dos microorganismos responsáveis pela deterioração dos alimentos torna-se mais lenta, porém não diminui. Os congeladores mantêm uma temperatura por volta de -18ºC. Nestas condições, os microorganismos deixam de se reproduzir e praticamente anula-se qualquer outra atividade, diminuindo de maneira eficaz a deteriorização dos alimentos.

Por que o congelador fica na parte superior do refrigerador?

Um refrigerador funciona sobre dois conceitos científicos: o primeiro, razoavelmente simples, é o fenômeno físico da convecção térmica dos fluidos -no caso o ar que está dentro da geladeira. Repare que, no caso das geladeiras convencionais, o freezer fica sempre na parte superior. No compartimento logo abaixo, separado do congelador, existe uma outra placa que também fica na parte superior. 
Esta disposição de componentes não é arbitrária. Ela foi definida no conceito de convecção térmica dos gases, que postula que o ar frio, mais pesado, tende a descer e o ar quente, mais leve, tende a subir. Assim, o ar quente que sobe é resfriado pela placa e o ar frio que desce ganha calor na parte inferior da câmara de refrigeração. O ar frio volta a descer e o ciclo se repete. 
E como existe uma pequena porém sensível diferença de temperatura entre a parte superior e inferior das geladeiras, as gavetas para legumes e verduras são alocadas na parte inferior, cuja temperatura é sempre ligeiramente mais alta, e a parte superior é destinada a bebidas, bolos e outros produtos do gênero. Isso porque as bebidas precisam estar mais geladas, porém as folhas das verduras são sensíveis a temperaturas mais baixas. 
Mas por que, afinal de contas, o ar frio desce e o ar quente sobe? De acordo com os princípios termodinâmicos, o aumento de temperatura sobre uma massa gasosa provoca sua expansão, ou seja, aumento de volume. Imagine que a massa de ar dentro da geladeira seja constante. No momento em que você ligou a geladeira, a temperatura desse ar era igual à do ambiente externo, e ocupava um certo volume. Porém quando foi resfriado, contraiu-se e passou a ocupar um volume menor. 
Sabe-se que densidade dos materiais é a razão de sua massa por seu volume. Quando aquela mesma massa de ar (constante) contraiu, sua densidade foi aumentada de um certo valor, e tornou-se, assim, mais "pesada". Então, dentro da geladeira, o ar mais frio e pesado empurra o ar mais quente e leve para cima enquanto desce, gerando um movimento repetitivo de circulação - a convecção térmica. 



Termostato

No refrigerador, o motor do compressor desliga-se automaticamente quando a temperatura interna de refrigeração atinge o nível selecionado por meio do botão de regulagem. Isso ocorre porque o termostato (dispositivo de controle da temperatura) corta o circuito elétrico, afastando os contatos quando a temperatura previamente selecionada é alcançada pelo sistema de refrigeração. A função do termostato é impedir que a temperatura de determinado sistema varie além de certos limites preestabelecidos. Um mecanismo desse tipo é composto, fundamentalmente, por dois elementos: um indica a variação térmica sofrida pelo sistema e é chamado elemento sensor; o outro controla essa variação e corrige os desvios de temperatura, mantendo-a dentro do intervalo desejado. Termostatos controlam a temperatura dos refrigeradores, ferros elétricos, ar condicionado e muitos outros equipamentos.
Exemplo de elemento sensor são as tiras bimetálicas, constituídas por metais diferentes, rigidamente ligados e de diferentes coeficientes de expansão térmica Assim, quando um bimetal é submetido a uma variação de temperatura, será forçado a curvar-se, pois os metais não se dilatam igualmente. Esse encurvamento pode ser usado para estabelecer ou interromper um circuito elétrico, que põe em movimento o sistema de correção.
Como existe uma troca de calor entre o refrigerador e o meio circundante, a temperatura sobe, reconectando os contatos do termostato. Quando estes voltam a se ligar, fecham o circuito de alimentação do motor do compressor, e tem início um novo ciclo de refrigeração. O sistema soluciona o problema de manter mais ou menos constante a temperatura interna do refrigerador.

Limpeza e Manutenção
A limpeza e manutenção de um refrigerador é extremamente simples desde que se obedeçam alguns cuidados básicos.
Degelo
Um das rotinas mais importantes na manutenção de um refrigerador é o degelo. Se a camada de gelo que se forma tiver uma espessura superior a 0,5cm as trocas térmicas ficam dificultadas, pois o gelo é um bom isolante térmico. Nesse caso o gelo deve ser removido para não prejudicar a eficiência do seu refrigerador.

Economia de energia
· Não abra a porta desnecessariamente. Toda vez que ela é aberta, um pouco de calor invade o refrigerador e o compressor é obrigado a ligar;
· Não deixe a porta aberta por muito tempo;
· Evite a colocação de alimentos quentes em seu refrigerador.

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