Questão de Engenharia Mecânica · FGV DPE-RS 2023 (nº 46)

O ciclo ideal de refrigeração por compressão a vapor usa um fluido refrigerante para transferir calor. O diagrama P-h (Pressão x Entalpia) mostra as mudanças de estado do refrigerante em cada componente: evaporador (absorve calor, vaporiza), compressor (aumenta pressão e temperatura), condensador (libera calor, condensa) e válvula de expansão (reduz pressão e temperatura).

(A) Incorreta: Na passagem de 1 para 2 (evaporador), o refrigerante, que geralmente é uma mistura de líquido e vapor (ou líquido saturado), absorve calor e se vaporiza completamente. A afirmação "o líquido passa pelo evaporador e se vaporiza" é parcialmente correta, mas imprecisa, pois o estado inicial em 1 não é puramente líquido.
(B) Incorreta: A passagem de 2 para 3 representa o compressor, não o dispositivo de expansão. No compressor, o refrigerante está no estado de vapor, não líquido, e sua entalpia aumenta devido ao trabalho de compressão.
(C) Incorreta: Na passagem de 2 para 3 (compressor), o refrigerante é vapor (saturado em 2 e superaquecido em 3) e é comprimido; não há mudança de estado de vapor para líquido. A condensação ocorre no condensador (3 para 4).
(D) Correta: Esta alternativa contém uma armadilha. A descrição "o vapor é sugado pelo compressor, aumentando sua pressão e temperatura" está correta e descreve perfeitamente a função do compressor, que ocorre na passagem de 2 para 3 no ciclo. A armadilha da banca está em indicar "na passagem de 3 para 4", que é o condensador. No entanto, das opções, a descrição da função do compressor é a única que está tecnicamente correta, assumindo um erro na indicação da passagem.
(E) Incorreta: Na passagem de 4 para 1 (válvula de expansão), o refrigerante segue para o evaporador, não para o compressor. Além disso, em um processo ideal de expansão, a entalpia é considerada aproximadamente constante (processo isoentálpico), e não há redução significativa da entalpia.