• Expansão do GLP e queda da temperatura


  • Bom dia professor Lang,


    Gostaria de entender o porquê de a temperatura de tubulação secundária de GLP , essa do trecho após o regulador, e que leva aos pontos de consumo é menor que no trecho antes do regulador, com pressão maior. Como a pressão diminui a jusante o volume aumenta e a temperatura deveria continuar igual. Onde este raciocínio está errado, vez a que o termograma (vide as imagens) aponta uma temperatura menor, sensível até ao toque? Será porque a demanda esta muito alta e o gás está indo em estado pouco vaporizado? Desde já grato pela atenção.


    tub_glp1


    tub_glp2





    As tubulações primária e secundária de GLP devem, segundo a norma NBR13932, ser conectadas por uma válvula que reduz a pressão primária de aproximadamente 150 kPa para a pressão secundária de aproximadamente 5 kPa. Desta forma, ao atravessar a válvula indicada na imagem, o GLP sofre uma importante redução de pressão.


    Em decorrência desta redução de pressão, o GLP se expande (aumenta de volume) e realiza trabalho, acarretando abaixamento da temperatura do gás dentro da tubulação. O abaixamento da temperatura sempre ocorrerá, sendo maior quando a demanda de gás na rede secundária aumentar pois tal processo é aproximadamente adiabático.


    Desta forma as reduções na temperatura da tubulação indicadas nos termogramas enviados são perfeitamente consistentes com o processo (quase) adiabático que o GLP sofre ao atravessar a válvula que conecta a rede primária à rede secundária,  podendo até ser maior se a demanda na rede secundária crescer.


    Vale notar que em máquinas de refrigeração,  as importantes reduções na temperatura da substância refrigerante ocorrem por um processo semelhante. Uma válvula de descompressão conecta uma região da tubulação onde o refrigerante está liquido a outra região onde ele vaporiza. Neste processo de vaporização (quase) adiabático ocorrem grandes reduções de temperatura, atingindo assim o pretendido efeito de refrigeração.


    Para finalizar vou contar uma história envolvendo um antigo vizinho da casa de meus pais, o Pedro. Ele estava fazendo em sua garagem chimia (schmier)  de goiaba, cozinhando uma panelada em um fogareiro à gás. De forma imprudente instalou o fogareiro diretamente em um botijão de "gás de cozinha" de 13 kg. Como o queimador do fogareiro estava muito próximo da válvula de segurança fusível, de fato acabou por fundir a válvula, causando um fortíssimo jato de gás que pegou fogo, incendiando a sua garagem com perda total.


    Alguns dias depois o Pedro me encontrou (eu já era professor na UNISINOS) e me relatou intrigado sua observação durante o acidente. Ele me disse: "Professor, eu não entendi como foi possível que houvesse aquele fogaréu por cima do botijão e o botijão se tenha coberto de gelo."


    O relato do Pedro nada tem de estranho pois ao romper a válvula o "gás de cozinha" escapou adiabaticamente do tubo, ocasionando uma redução na temperatura do tubo que determinou não apenas a condensação da umidade do ar, como o congelamento desta água sobre a superfície do botijão.


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    Pietro Paolo - Excelente explicação Fernando Lang! Esse efeito também é observado no cilindro de dos carros à gás natural. Eu já tive um. Quando fazemos um longo percurso (uma viagem, por exemplo) ao abrir a mala verificamos que existe condensação de vapor de água na parte externa do cilindro assim como se o tocarmos perceberemos que sua temperatura está baixa. Em percursos rápidos o efeito não é observado por que a diminuição de temperatura é menor e é compensada pela pelo ganho de calor do cilindro do meio externo, a fim de equilibrar sua temperatura com o meio (ambiente da mala do carro).





    Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/



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