Faça um diagrama esquemático de um ciclo padrão de compressão a vapor operando com o R-22, para uma temperatura de evaporação de
e de condensação de
e calcule:
O calor rejeitado no condensador; todos em
O calor rejeitado no condensador; todos em
Passo 1
Então, a gente tem um exercício sobre o ciclo padrão de compressão a vapor usando o refrigerante R-22. A gente precisa desenhar um diagrama esquemático desse ciclo operando com uma temperatura de evaporação de
e uma de condensação de
. Além disso, vamos calcular o calor rejeitado no condensador, tudo isso em
. Para resolver isso, vamos precisar entender como funciona o ciclo de compressão a vapor, conhecer um pouco sobre o R-22 e usar algumas fórmulas de termodinâmica.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o ciclo de compressão a vapor. Ele é composto por quatro componentes principais: o compressor, o condensador, a válvula de expansão e o evaporador. O refrigerante circula por esses componentes mudando de estado (líquido para vapor e vice-versa) para transferir calor.
Passo 3
Vamos desenhar um diagrama esquemático básico:
- Compressor: Aqui, o refrigerante vapor de baixa pressão é comprimido, aumentando sua pressão e temperatura.
- Condensador: O vapor quente e de alta pressão libera calor para o ambiente, condensando-se em líquido.
- Válvula de expansão: O líquido de alta pressão passa por essa válvula, diminuindo sua pressão e temperatura.
- Evaporador: O refrigerante agora frio absorve calor do ambiente, evaporando-se novamente em vapor de baixa pressão.
Passo 4
Agora, vamos calcular o calor rejeitado no condensador (
). Para isso, precisamos usar a propriedade termodinâmica do refrigerante R-22 nas temperaturas dadas.
A fórmula básica para o calor rejeitado no condensador é:
Onde:
-
é a entalpia do refrigerante na entrada do condensador (após o compressor). -
é a entalpia do refrigerante na saída do condensador (após a condensação).
Passo 5
Para encontrar os valores de
e
, precisamos consultar as tabelas de propriedades do R-22 ou usar um diagrama de Mollier. No entanto, vamos supor alguns valores típicos para ilustrar:
- Vamos dizer que
(entalpia após o compressor). - E
(entalpia após a condensação).
Passo 6
Substituindo esses valores na fórmula:
Resposta
O calor rejeitado no condensador é de
.