Um refrigerador térmico a 16°C é utilizado como fonte fria de uma bomba de calor. Como fonte quente é utilizada uma vazão de 60 kg/h de água, que entra no equipamento como líquido saturado a 200 kPa e sai do equipamento como vapor saturado. Admitindo que o processo de aquecimento ocorra a pressão constante, determine qual é a potência mínima necessária para operar esta bomba.
Dado: Tabela de saturação da água
Passo 1
Vamos ver os dados do problema:
- Entrada líquido saturado
- Saída vapor saturado
A temperatura fria já é um grande dado, basta coloca-la na escala Kelvin. O dado da pressão juntamente com os dados de entrada e saída do equipamento nos fornecem, pela tabela, tanto a temperatura de 120°C quanto . Assim podemos calcular o que vamos fazer no passo seguinte.
Passo 2
Para calcular o basta vermos quanto de calor foi trocado no equipamento. Esse cálculo é feito multiplicando-se a vazão mássica pela entalpia de evaporação.
O 3600 apareceu porque passamos de hora para segundo, okay ;)
Passo 3
Agora que temos , e podemos achar já que a máquina é reversível.
Passo 4
Pela primeira lei da termodinâmica vamos ter que: