Enunciado

11 – 17 O r e f r i g e r a n t e - 134 a entra no compressor de um refrigerador como vapor superaquecido a 0,2   M P a e - 5   ° C a uma taxa de 0,07   k g / s , saindo a 1,2   M P a e 70   ° C . O refrigerante é resfriado no condensador a 44   ° C e 1,15   M P a e estrangulado até 0,21   M P a . Desprezando a transferência de calor e as quedas de pressão nas linhas de conexão entre os componentes, mostre o ciclo em um diagrama T - s com as linhas de saturação e determine ( a ) a taxa de remoção de calor do espaço refrigerado e a entrada de potência no compressor ( b ) a eficiência isentrópica do compressor e ( c ) o C O P do refrigerador. Respostas: ( a )   9,42   k W ; 3,63   k W ; ( b )   74,1 % ; (c) 2,60

Passo 1

Precisamos saber :

  • Que devemos usar as tabelas para refrigerantes ( T a b e l a s   A - 11 E ,   A - 12 E   e   A - 13 E )
  • O diagrama T - s é:

Passo 2

Achamos os h ’ s   e   s ’ s :

P 1 = 0,20 M P a T 1 = - 5 ° C     h 1 = 2 48 , 80 k J k g     s 1 = 0,9 5407 k J k g ⋅ K      

P 2 = 1,2 M P a T 2 = 70 ° C     h 2 = 300,61 k J k g

P 2 s = 1,2 M P a s 2 s = s 1     h 2 s = 287,21 k J k g    

P 3 = 1,15 M P a T 3 = 44 ° C     h 3 = h f , 44 ° C 114,28 k J k g    

No estrangulamento (throttling):

h 4 ≅ h 3 = 114,28   k J / k g

Passo 3

Letra a

Trabalhamos em Q L   e W i n

Q L = m h 1 - h 4

Q L = 0,07 k g s   248,8 - 114,28 k J k g

Q L = 9,42 k W

W i n = m h 2 - h 1

W i n = 0,07 k g s   300,61 - 248,8 k J k g

W i n = 3,63 k W

Passo 4

Letra b

η C = h 2 s - h 1 h 2 - h 1

η C = 287,21 - 248,8 300,61 - 248,8 = 0,741

η C = 74,1 %

Passo 5

Letra c

C O P R = Q L W i n

C O P R = 9,42 k W 3,63   k W

C O P R = 2,6

Resposta

a Q L = 9,42 k W ;   W i n = 3,63 k W

b η C = 74,1 %

( c ) C O P R = 2,6

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