11 – 4 E R e f r i g e r a n t e - 134 a entra no condensador de um refrigerador de Carnot com escoamento em regime permanente como vapor saturado a 90   p s i a , saindo com um título de 0,05 . A absorção de calor do espaço refrigerado ocorre a uma pressão de 30   p s i a . Mostre o ciclo em um diagrama T - s com as linhas de saturação e determine ( a ) o coeficiente de performance, ( b ) o título no início do processo de absorção de calor e ( c ) a entrada de trabalho líquido.

Passo 1

O ciclo do diagrama T - s será:

Passo 2

Letra a

Vamos usar:

C O P R , C = 1 T H T L - 1

Como:

T H = T s a t , 90 p s i = 72,78 ° F = 532,8 R

T L = T s a t , 30 p s i = 15,37 ° F = 475,4 R

C O P R , C = 1 532,8 R 475,4 R - 1

C O P R , C = 8,28

Passo 3

Letra b

O processo 4-1 é isotrópico, podemos usar:

s 1 = s 4 = s f - x 4 s f g 90 p s i

s 1 = s 4 = 0,07481 + ( 0,05 ⋅ 0,14525 )

s 1 = s 4 = 0,08207 B t u l b m ⋅ R

Podemos fazer agora:

x 1 = s 1 - s f s f g 30 p s i

x 1 = 0,08207 - 0,03793 0,18589

x 1 = 0,2374

Passo 4

O trabalho liquido é a área fechada do diagrama T - s

w n e t , i n = ( T H - T L ) ( s 3 - s 4 )

w n e t , i n = 72,78 - 15,37 0,22006 - 0,08207 B t u l b m ⋅ R  

w n e t , i n = 7,92 B t u l b m

Resposta

a C O P R , C = 8,28

( b ) x 1 = 0,2374

( c ) w n e t , i n = 7,92 B t u l b m

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