Vazão Mássica de Refrigerante
Calcula a vazão mássica de refrigerante necessária num ciclo, ṁ = capacidade frigorífica / efeito refrigerante, dividindo a carga de refrigeração desejada (kW) pelo efeito refrigerante específico (kJ/kg, a entalpia absorvida por quilo no evaporador). É quanto refrigerante deve circular por segundo para atender à demanda — base para dimensionar o compressor, as tubulações e a carga de gás do sistema. Informe a capacidade frigorífica e o efeito refrigerante.
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Vazão mássica de refrigerante
Quanto refrigerante precisa circular por segundo para atender a uma demanda de frio? A resposta é ṁ = capacidade frigorífica / efeito refrigerante. A capacidade frigorífica (kW) é o calor que se quer remover; o efeito refrigerante (kJ/kg) é quanto cada quilograma de refrigerante consegue absorver no evaporador (a diferença de entalpia entre a saída e a entrada do evaporador). Dividindo um pelo outro, sai a vazão mássica (kg/s) necessária. Esse é um dos cálculos centrais do projeto de um sistema de refrigeração, porque a vazão mássica determina quase tudo a jusante: o tamanho do compressor (que precisa bombear essa massa), o diâmetro das tubulações (para a velocidade do fluido ficar adequada — rápido demais gera ruído e perda de carga, lento demais não arrasta o óleo de volta), a capacidade da válvula de expansão e a carga de gás do sistema. Refrigerantes com efeito refrigerante alto (como a amônia) precisam de menos vazão mássica para a mesma capacidade, permitindo tubos menores — uma das razões de sua popularidade industrial. Informe a capacidade frigorífica e o efeito refrigerante.
Ferramentas Relacionadas
Grau de Subresfriamento
Calcula o grau de subresfriamento de um sistema de refrigeração, ΔT = T_condensação(saturação) − T_líquido, o quanto o líquido refrigerante está mais frio que sua temperatura de saturação na pressão do condensador. Um subresfriamento adequado (tipicamente 4–8 °C) garante líquido puro (sem bolhas de vapor) na entrada da válvula de expansão, evitando flash gas que reduz a capacidade. Aumenta o efeito refrigerante. Informe a temperatura de condensação saturada e a do líquido.
Vazão de Transportador de Correia
Calcula a vazão mássica de um transportador de correia, Q = A × v × ρ × 3600, a partir da área da seção da carga na correia A (m²), da velocidade da correia v (m/s) e da densidade aparente do material ρ (t/m³). O resultado, em toneladas por hora, é a capacidade de transporte da correia — equipamento essencial no manuseio de minério, brita, grãos e carvão. A área da carga depende da largura da correia, do ângulo de talude do material e da configuração dos roletes. Correias mais largas, rápidas e materiais mais densos elevam a vazão. É a base do dimensionamento de sistemas de transporte. Informe a área da carga, a velocidade e a densidade.
Deslocamento Volumétrico do Compressor
Calcula o deslocamento volumétrico de um compressor alternativo, Vd = (π/4)·D²·L·n, o volume varrido pelos pistões, a partir do diâmetro do cilindro (D), do curso (L) e do número de cilindros (n). É a 'cilindrada' do compressor — o volume teórico aspirado por revolução, que, multiplicado pela rotação e pela eficiência volumétrica, dá a vazão real. Define a capacidade do compressor. Informe o diâmetro, o curso e o número de cilindros.
Carga Térmica de Câmara Fria
Calcula a carga térmica de resfriamento de um produto numa câmara fria, Q = m·cp·ΔT, a partir da massa do produto, do seu calor específico e da variação de temperatura desejada. É a parcela de calor sensível a remover para baixar a temperatura do produto — uma das componentes da carga total da câmara (que inclui também transmissão pelas paredes, infiltração, iluminação, motores e pessoas). Define a capacidade frigorífica necessária. Informe a massa, o calor específico e o ΔT.
Vazão Mássica de Sólidos (Draga)
Calcula a vazão mássica de sólidos transportados por uma draga ou mineroduto, ṁ_s = Q·C_v·ρ_s, a partir da vazão total da polpa Q (m³/s), da concentração volumétrica de sólidos C_v (fração) e da densidade dos sólidos ρ_s (kg/m³). A vazão mássica de sólidos é a MASSA de material útil transportado por unidade de tempo (kg/s, ou toneladas por hora multiplicando), e é o indicador de produção usado quando o que importa é a TONELAGEM — caso típico do transporte de minério por mineroduto (medido em t/h de minério seco) e do processamento mineral. Ela é o produto de três fatores: a vazão da polpa (capacidade da bomba), a concentração de sólidos (quão 'carregada' está a polpa) e a densidade dos sólidos (minérios de ferro, por exemplo, são muito densos, ~5000 kg/m³, então pouca concentração volumétrica já dá alta tonelagem). A vazão mássica de sólidos, integrada no tempo, dá a tonelagem total transportada, base do faturamento e do balanço de massa da operação. Otimizá-la — maximizando a tonelagem por unidade de energia de bombeamento — é o objetivo central da operação de minerodutos, que transportam centenas de milhões de toneladas de minério por ano por longas distâncias com eficiência energética muito superior à de caminhões ou trens. Informe a vazão da polpa, a concentração volumétrica e a densidade dos sólidos.
Vazão Necessária de Incêndio
Calcula a vazão de água necessária para um sistema de combate a incêndio, Q = área × taxa de aplicação, multiplicando a área de operação (m²) pela densidade (taxa) de aplicação exigida (L/min por m²). O resultado, em L/min, é a vazão mínima que o sistema de sprinklers ou de aspersores precisa fornecer sobre a área mais desfavorável para controlar o incêndio. A taxa de aplicação depende da classe de risco da ocupação — quanto maior a carga de incêndio e a combustibilidade, maior a densidade exigida pelas normas (NBR/NFPA). É a base do dimensionamento hidráulico e da reserva de água. Informe a área e a taxa de aplicação.
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