A Física do Ar-Condicionado
Devido às novas ondas de calor que atingem o Brasil, onde cidades registraram temperaturas maiores que 40⁰C, usuários do Google buscaram formas de se refrescarem. Assuntos como ar-condicionado, ventilador, filtro solar, piscina, insolação, desidratação e El Niño atingiram pico de pesquisa entre os dias 12 e 18 de novembro de 2023, segundo a CNN [1]. O ar-condicionado garante um conforto para esses dias onde as temperaturas ficam altas. Mas entendemos os processos que ocorrem para que o ar-condicionado, uma máquina tão importante, funcione? O funcionamento do ar-condicionado é baseado em princípios da termodinâmica, principalmente sobre a transferência de calor. Começa com o compressor (o “coração” do sistema), que comprime um gás refrigerante, aumentando sua pressão e temperatura. Esse gás é então enviado para a unidade condensadora externa, onde libera calor para o ambiente externo e se transforma em líquido [2,3]. Após, o líquido refrigerante de baixa pressão passa por uma válvula de expansão, reduzindo sua pressão rapidamente e diminuindo a temperatura. Esse líquido entra na unidade evaporadora interna, onde absorve calor do ambiente interno, evaporando novamente e iniciando o ciclo de refrigeração. Um ventilador na unidade evaporadora circula o ar interno sobre as bobinas do evaporador, resfriando e desumidificando o ar. O ar resfriado é então redistribuído no ambiente [2,3]. Esse processo é repetido continuamente para manter a temperatura desejada. Além disso, sistemas modernos de ar-condicionado podem incluir recursos como aquecimento (em bombas de calor reversíveis), filtragem de ar e controle de umidade para otimizar o conforto térmico e a qualidade do ar no ambiente [2,3]. Ele fica localizado, na maioria das vezes, no alto, por conta das correntes de convecção. A ascensão do ar quente, que é menos denso, ocorre enquanto o ar frio, mais denso, desce, resultando na formação de correntes de convecção. Por essa razão, o posicionamento do ar condicionado na parte superior do ambiente é estratégico [2,3]. Autora: Ana Flavia Gomes. Referências: [1] TOLEDO, M. Ar-condicionado, insolação e El Niño: buscas crescem durante onda de calor. CNN, 2023. Disponível em: https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/ar-condicionado-insolacao-e-el-nino-buscas-crescem-durante-onda-de-calor/. Acesso em: 8 de jan de 2023. [2] Redação Mundo Estranho. Como funciona o ar-condicionado? Super Interessante, 2011. Disponível em: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-funciona-o-ar-condicionado. Acesso em: 08 de jan de 2024. [3] NUNES, E. M. Conheça os princípios da Física presentes no dia a dia. Facens, 2021. Disponível em: https://blog.facens.br/conheca-os-principios-da-fisica-presentes-no-dia-a-dia/. Acesso em: 8 de jan de 2024.
