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O sistema de compressão a vapor é o mais usado na prática. Neste sistema, o vapor é comprimido,
condensado, tendo posteriormente sua pressão diminuída de modo que o fluido possa evaporar a
baixa pressão.
2.1 - Ciclo de Refrigeração de Carnot
Em 1824, um engenheiro francês, chamado Sadi Carnot, publicou um tratado denominado
“Reflections of the Motive Power of Heat”. Neste trabalho Carnot concluiu que calor só pode gerar
trabalho quando passa de uma fonte de alta para uma fonte de baixa temperatura. Além disso, ele
concluiu que a quantidade de trabalho produzida é função direta da diferença de temperatura das
fontes de calor envolvidas.
O trabalho de Carnot foi notável, especialmente porque a sua teoria foi desenvolvida no mínimo
20 anos antes da clássica experiência de James Prescott Joule, que demonstrou ser o calor uma forma
de energia.
Embora Carnot tenha postulado que a quantidade de trabalho que pode ser obtida de uma dada
quantidade de calor, é uma função da diferença de temperatura das fontes de calor envolvidas,
ele não especificou a quantidade de trabalho que poderia ser obtida e nem especificou o ciclo de
operação que pudesse obter a quantidade máxima de trabalho.
Todos os processos deste ciclo são ideais (reversíveis):
Não existe atrito;
Não existe troca de calor com diferença finita de temperatura;
As trocas de calor envolvidas são somente as indicadas no ciclo. Os processos do ciclo de
refrigeração de Carnot (fig. 2.0) são:
Compressão adiabática, 4-1;
Liberação isotérmica de calor, 1-2;
Expansão adiabática, 2-3;
Admissão isotérmica de calor, 3-4.
Todos os processos do ciclo de Carnot são reversíveis. Consequentemente os processos 1-2 e 3-4
são isentrópicos. O ciclo de refrigeração de Carnot está representado no diagrama, T-s conforme
ilustra a (fig. 2.1).
Figura 2.0 - Ciclo de Refrigeração de Carnot
Sistemas de Compressão a Vapor
de Único Estágio