Tecnologista Júnior I - Propelentes para uso Espacial (Combustíveis e Oxidantes, Combustíveis Líquidos, Propulsão Líquida) e Propulsão Espacial
Válvulas são dispositivos amplamente usados em diversos setores da indústria. Elas podem servir para bloquear o fluxo de fluidos, alterar a direção ou controlar o fluxo. Além disso, algumas são projetadas com geometrias mais complexas, em que cada posição adotada muda as direções de fluxo de entrada e retorno de um sistema.Sobre essas válvulas, é correto afirmar que:
Aem um sistema de refrigeração, as válvulas de expansão servem para diminuir a temperatura do fluido sem que ele mude de estado.
Bem um sistema de refrigeração mecânica por meio de gases, as válvulas solenoides garantem a troca de calor com entropia constante dentro do condensador.
Cem um trocador de calor tipo casco e tubo, a válvula de controle de fluxo controla a passagem de fluido ora dentro da tubulação, ora fora da mesma.
Dno ciclo de concentração de uma caldeira, a purga de fundo funciona como uma válvula para adição de água de reposição.
Eem uma caldeira, a válvula moduladora serve para controlar o fluxo da bomba que realiza a reposição automática de água.
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GabaritoE — em uma caldeira, a válvula moduladora serve para controlar o fluxo da bomba que realiza a reposição automática de água.
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Válvulas em sistemas industriais
Gabarito: letra E. A válvula moduladora, em uma caldeira, é o dispositivo que ajusta continuamente o fluxo de água de reposição, atuando em conjunto com a bomba de alimentação para manter o nível correto no interior do vaso. As demais alternativas apresentam erros conceituais sobre a função de válvulas em sistemas de refrigeração, trocadores de calor e caldeiras.
A questão aborda a função de diferentes tipos de válvulas em sistemas térmicos industriais. Para resolvê-la, é essencial compreender o papel de cada componente:
Válvula de expansão: em sistemas de refrigeração, é responsável por promover uma queda brusca de pressão do fluido refrigerante, o que causa sua expansão e consequente redução de temperatura. Esse processo envolve mudança de estado (o fluido passa de líquido para uma mistura de líquido e vapor), e não apenas uma diminuição de temperatura sem mudança de fase.
Válvula solenoide: é uma válvula de acionamento elétrico, usada para abrir ou fechar completamente o fluxo de um fluido. No condensador de um sistema de refrigeração, o fluido cede calor ao ambiente e condensa (muda de vapor para líquido), processo que ocorre com diminuição de entropia do fluido, não com entropia constante.
Válvula de controle de fluxo: em um trocador de calor casco e tubo, essa válvula regula a vazão do fluido que passa dentro dos tubos ou pelo casco, mas não alterna o fluido entre "dentro" e "fora" da tubulação de forma intermitente. O fluido sempre percorre um dos dois caminhos definidos pelo projeto do trocador.
Purga de fundo: em uma caldeira, a purga de fundo é uma válvula usada para remover impurezas e sedimentos que se acumulam no fundo do vaso, e não para adicionar água de reposição.
Válvula moduladora: em uma caldeira, essa válvula é projetada para controlar gradualmente o fluxo de água de alimentação, ajustando a vazão conforme a demanda, em vez de apenas abrir ou fechar. Ela trabalha em conjunto com a bomba de reposição automática de água.
Válvulas em sistemas térmicos
1Refrigeração
Expansão
Queda de pressão
Mudança de fase (líquido → vapor)
Solenoide
Abre/fecha fluxo
Entropia constante (condensação reduz entropia)
2Trocador de calor casco e tubo
Controle de fluxo
Regula vazão (tubos ou casco)
Alterna dentro/fora da tubulação
3Caldeira
Purga de fundo
Remove impurezas (não adiciona água)
Moduladora
Ajuste contínuo da água de reposição
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Alternativa A — ❌ Incorreta
A válvula de expansão, em um sistema de refrigeração, não diminui a temperatura do fluido sem que ele mude de estado. Na verdade, ela provoca uma queda de pressão que leva o fluido a evaporar parcialmente, ou seja, há mudança de fase (de líquido para vapor). O erro está em afirmar que não há mudança de estado.
Alternativa B — ❌ Incorreta
A válvula solenoide é um dispositivo de abertura/fechamento do fluxo, não um componente que garante troca de calor com entropia constante. No condensador, o fluido refrigerante condensa, liberando calor latente, e esse processo ocorre com redução de entropia do fluido, não com entropia constante. A alternativa confunde a função da válvula com o processo termodinâmico.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Em um trocador de calor casco e tubo, a válvula de controle de fluxo regula a vazão do fluido que passa dentro dos tubos ou pelo casco, mas não alterna o fluido entre "dentro" e "fora" da tubulação. O fluido sempre percorre um dos dois caminhos definidos pelo projeto do trocador. A alternativa descreve um comportamento que não corresponde à função real da válvula.
Alternativa D — ❌ Incorreta
A purga de fundo, em uma caldeira, é uma válvula utilizada para remover impurezas, sedimentos e concentrados de sais que se acumulam no fundo do vaso. Ela não serve para adicionar água de reposição. A adição de água é feita por uma válvula de alimentação, geralmente controlada por um sistema de nível.
Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO
A válvula moduladora, em uma caldeira, é projetada para controlar gradualmente o fluxo de água de alimentação, ajustando a vazão conforme a demanda do sistema. Ela atua em conjunto com a bomba de reposição automática de água, garantindo que o nível correto seja mantido no interior do vaso. Essa é a função correta descrita na alternativa.
NÃO CAIA NESSA!
A banca explora a confusão entre a função de válvulas de expansão (que causam mudança de fase) e a ideia de que elas apenas resfriam o fluido, além de inverter o papel da purga de fundo (que remove, não adiciona). Fique atento: em sistemas de refrigeração, a expansão sempre envolve mudança de estado; e a purga de fundo é para drenagem, não para reposição.
PEGA ESSA DICA!
Para questões sobre válvulas, identifique primeiro o tipo de sistema (refrigeração, trocador de calor, caldeira) e depois a função específica de cada válvula. Memorize as funções básicas: expansão (queda de pressão e mudança de fase), solenoide (abre/fecha), controle (regula vazão), purga (remove impurezas) e moduladora (ajuste contínuo).