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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 130

R - 22 é utilizado como fluido refrigerante num ciclo convencional de bomba de calor. Vapor saturado entra no compressor desta unidade a 10 ° C e é descarregado a 2   M p a e 85 ° C . Determine a eficiência isoentrópica do compressor e o coeficiente de eficácia dessa bomba de calor.

Passo 1

SIMBORA PARA MAIS UMA, aumenta o som da playlist, dá um gole de água e me acompanhe; Galera, começaremos analisando o diagrama do ciclo de refrigeração abaixo:

Analisando os estados do diagrama e consultando a tabela B . 4 conseguimos os seguintes dados:

Estado (1): T 1 = 10 ° C , h 1 = 253.42   k J / k g , s 1 = 0.9129   k J / k g   K

Estado (2): T 2 , P 2 : h 2 = 295.17   k J / k g

Estado (2s): P 2 s = 2 M P a ,   s 2 s = s 1 = 0.9129   k J / k g   K , T 2 = 69 ° C h 2 s = 280.2   k J / k g

Estabelecido os dados que serão utilizados, dá uma olhada nas equações que usaremos:

w C   a c = h 2 - h 1 (1)

w C   s = h 2 s - h 1 (2)

η = w C   s w C   a c (3)

q H = h 2 - h 3 (4)

β = q H w C   a c (5)

Bem, com tudo isto estabelecido, nós agora podemos ir para o problema!

Passo 2

Primeiramente, começaremos calculando w C   a c através da equação (1):

w C   a c = h 2 - h 1

w C   a c = 295.17 - 253.42

w C   a c = 41.75   k J / k g

Agora, iremos calcular w C   s através da equação (2):

w C   s = h 2 s - h 1

w C   s = 280.2 - 253.42

w C   s = 26.78   k J / k g

Agora calcularemos a eficiência isoentrópica do compressor através da equação (3):

η = w C   s w C   a c

η = 26.78   41.75

η = 0.6414

Feito isto, calcularemos q H por meio da equação (4):

q H = h 2 - h 3

q H = 295.17 - 109.6

q H = 185.57   k J / k g

Calculado isto, agora podemos obter o coeficiente de eficácia do clico da bomba de calor:

β = q H w C   a c

β = 185.57   41.75

β = 4.44

VENCEMO, é isso aí, até a próxima galera, fiquem bem!

Resposta

η = 0.6414

β = 4.44

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