Exercícios de Ciclos de refrigeração - Lista de Exercícios Resolvida

Um refrigerador caseiro, localizado numa cozinha a 20°C, utiliza o refrigerante R-12. Sabendo que esse refrigerador precisa fazer cubos de gelo a -5°C. Dada a tabela de saturação, qual a mínima pressão alta e qual a máxima pressão baixa que pode ser utilizada.

Considere um sistema de refrigeração resfriando a uma taxa de 300 kJ/min em um ciclo ideal de vaporização-compressão com refrigerante R-134a. O refrigerante entra no compressor como vapor saturado a 133,7 kPa e é comprimido a 771 kPa. Mostre o ciclo em um diagrama (com as linhas de saturação). Determine:

a) O título do refrigerante na saída da válvula de expansão

b) O coeficiente de performance

c) A potência fornecida ao compressor.

Dados: Tabela de saturação do R-134A.

Tabela de vapor superaquecido do R-134A.

Ar entra no compressor de um ciclo de refrigeração Brayton ideal a 1 bar, 270K e vazão igual a 1,4m³/s. Se o compressor tem uma taxa de compressão igual a 3 e a temperatura de admissão da turbina é de 300K. Considere agora que a eficiência isentrópica da turbina e do compressor é de 80%. Determine a nova potência líquida introduzida no sistema.

Dado: ; ; .

Qual o processo que ocorre na válvula de expansão de um ciclo de refrigeração? Esse equipamento é utilizado no lugar da turbina, explique porque.

Sabe-se que o ciclo de Carnot é o ciclo com a maior eficiência possível, entretanto, não é utilizado por diversas razões sendo as principais as irreversibilidades dos processos. Além da irreversibilidade explique porque o ciclo de Carnot não pode ser utilizada para uma máquina de refrigeração.

O ciclo Brayton e o ciclo Rankine possuem os mesmos 4 processos mas seus diagramas são bem diferentes, explique porque.

Um refrigerador de um laboratório utiliza R-22 como fluido de trabalho. A pressão mais elevada do ciclo é de 1200 kPa enquanto a mais baixa 201 kPa e o compressor é reversível. Sabendo que esse ciclo deve remover 500W de um ambiente a -20°C, ache o coeficiente de performance e a energia elétrica necessária.

Dados:

Estado 1: 201 kPa; ; ;

Estado 3: 1200 kPa; ; .

Tabela de vapor superaquecido do R-22

Ar entra no compressor de um ciclo de refrigeração Brayton ideal a 1 bar, 270K e vazão igual a 1,4m³/s. Se o compressor tem uma taxa de compressão igual a 3 e a temperatura de admissão da turbina é de 300K. Determine:

a) A potência líquida introduzida no sistema.

b) A capacidade de refrigeração.

c) O coeficiente de performance.

Dado: ; ; .