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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 46

46. Uma bomba de calor opera no ciclo de refrigeração por compressão de vapor ideal e usa refrigerante-134a como fluido de trabalho. O condensador opera a 1.000 kPa, e o evaporador, a 200kPa. Determine o COP desse sistema e a taxa de calor fornecido para o evaporador, considerando que o compressor consome 6 kW.

Passo 1

Em um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor, o processo de compressão é isentrópico, o refrigerante entra no compressor como vapor saturado à pressão do evaporador e deixa o condensador como líquido saturado à pressão do condensador. Nas tabelas de refrigerante (Tabelas A-11E, A-12E e A-13E) obtemos as propriedades do refrigerante nas especificações informadas.

A vazão mássica do refrigerante é determinada a partir de:

W ˙ e n t r a = m ˙ h 2 - h 1

m ˙ = 0,178   k g / s

O calor fornecido para o evaporador é obitdo por:

Q ˙ f r i o = m ˙ h 1 - h 4 = 24,5   k W

O COP da bomba de calor é determinado a partir de sua definição,

C O P b o m b a   d e   c a l o r = Q q u e n t e W e n t r a = h 2 - h 3 h 2 - h 1 = 277,98 - 107,32 277,98 - 244,46 = 5,09

Resposta

C O P b o m b a   d e   c a l o r = 5,09

Q ˙ f r i o = 24,5   k W

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