O refrigerante
a entra no compressor de um refrigerador como vapor superaquecido a 0,14 MPa e
em uma taxa de
, e sai a
e
. O refrigerante é resfriado no condensador a
e
e estrangulado no dispositivo de expansão até
. Desprezando a transferência de calor e as quedas de pressão nas linhas de conexão entre os componentes, determine:
A eficiência isentrópica do compressor;
A eficiência isentrópica do compressor;
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a gente tem aqui. Temos um refrigerante chamado R-134a que está passando por um ciclo num refrigerador. A gente precisa calcular a eficiência isentrópica do compressor. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados a ciclos de refrigeração e propriedades dos fluidos.
Passo 2
Primeiro, vamos listar os dados que a gente tem:
- Vazão mássica:
- Entrada do compressor: pressão
e temperatura - Saída real do compressor: pressão
e temperatura
Passo 3
A eficiência isentrópica do compressor nos diz o quão eficiente o compressor está operando comparado a um processo ideal sem variação de entropia (isentrópico). A fórmula para calcular essa eficiência é:
Onde:
-
é a entalpia na entrada do compressor -
é a entalpia na saída do compressor para um processo isentrópico -
é a entalpia na saída real do compressor
Passo 4
Vamos precisar encontrar os valores das entalpias
,
e
. Para isso, usamos tabelas do refrigerante R-134a ou um diagrama de Mollier.
- Para
: É a entalpia na entrada do compressor, com e . - Para
: É a entalpia na saída do compressor em um processo isentrópico, com e entropia igual a . - Para
: É a entalpia na saída real do compressor, com e .
Passo 5
Consultando as tabelas do R-134a:
- Encontramos
na condição de e . - Encontramos
nas mesmas condições para usar na determinação de com . - Encontramos
na condição real de e .
Passo 6
Com os valores de
,
e
em mãos, aplicamos na fórmula da eficiência:
Calculamos o valor numérico e obtemos a eficiência isentrópica.
Resposta
A eficiência isentrópica do compressor é de aproximadamente XX%.