As moléculas de gás estão muito afastadas umas das outras, pelo que a pressão as empurra para mais perto. Os líquidos e os sólidos já estão bem embalados. É por isso que apenas os gases se comprimem facilmente.
Porque é que os gases são fáceis de comprimir?
Então, o que torna os gases fáceis de comprimir em comparação com os sólidos ou líquidos?
Na Terra, a matéria vem em três estados principais:
- Sólidos (sujidade, madeira, pedra)
- Líquidos (água, óleo)
- Gases (oxigénio, hidrogénio)
Destes, apenas os gases podem ser comprimidos de forma eficaz. Eis o motivo:
As moléculas de gás têm grandes quantidades de espaço vazio entre si. Este espaço permite-nos aplicar pressão e forçar o gás para um volume menor.
Para ilustrar isto, vamos tomar o exemplo de um tanque de mergulho. Um tanque de mergulho padrão contém cerca de 10 litros de oxigénio (10 galões), armazenado a 200-300 atmosferas de pressão. Se esse mesmo oxigénio estivesse à pressão atmosférica normal (1 atm), precisarias de um recipiente de cerca de 2.500 litros (660 galões).
É este "espaço vazio" entre as moléculas de gás que torna possível a compressão.
Por outro lado,
- Sólidos e líquidos já têm moléculas compactadas
- Não há espaço livre entre eles
- Assim, mesmo a alta pressão não reduzirá significativamente o seu volume
É por isso que os gases comprimem e os sólidos e líquidos não.
O que acontece quando o ar é comprimido?
Os compressores de ar utilizam ar ambiente (não oxigénio puro)
Os compressores de ar utilizam ar ambiente (não oxigénio puro)
Os compressores aspiram o ar circundante, que contém azoto, oxigénio, vapor de água, partículas de poeira e vários contaminantes, dependendo do seu ambiente.
Isto significa que tudo o que estiver presente no ar ambiente também estará presente no ar comprimido, a menos que seja filtrado.
Por exemplo:
- O vapor de água ambiente torna-se humidade condensada após a compressão.
- Os compressores lubrificados a óleo introduzem vestígios de óleo no ar comprimido.
Se a sua aplicação requer ar limpo ou seco, precisará de: - Secador de ar
- Filtro do óleo
- Ou um sistema de tratamento de ar completo
Toda a energia de entrada torna-se calor
Quando o ar é comprimido, a potência de entrada do compressor é totalmente convertida em calor.
Isto significa que:
Produção de calor = potência de entrada
Os compressores de ar geram uma quantidade significativa de calor, muito mais do que muitas pessoas esperam. Em muitas instalações, este calor pode e deve ser recuperado e reutilizado, por exemplo:
- Aquecimento do local de trabalho
- Pré-aquecimento da água
- Apoio a sistemas HVAC locais
Isto ajuda a evitar perdas de energia desnecessárias e aumenta a eficiência.
Formação de vapor de água e condensado
O vapor de água desempenha um papel importante no processo de compressão. A quantidade de condensado produzida depende de:
- Humidade do ar ambiente
- Volume de ar comprimido
- Queda de temperatura após a compressão
- Pressão de serviço do sistema
É por isso que os secadores e a gestão de condensados são essenciais para muitas aplicações.
FAQs
Toda a energia de compressão transforma-se em calor. Isto aumenta a temperatura do ar e do compressor. O calor também pode ser recuperado para maior eficiência.
O ar contém vapor de água que se concentra quando comprimido e o arrefecimento após a compressão cria condensação. Para remover a humidade, os filtros e secadores são o equipamento preferido.
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