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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 4

Em uma bomba de calor, o fluido de trabalho, R-134ª, entra ao compressor a 150 kPa e -10°C com uma vazão de 0,1 kg/s. No compressor, o R-134ª é comprimido em um processo adiabático até 1 Mpa. Calcule a potência necessária para acionar o compressor, admitindo que o processo é reversível.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Nós temos as seguintes informações pelo enunciado

m ' = 0,1   k g / s

p i = 150   k P a

T i = - 10   ° C

O processo é adiabático reverso, então

p e = 1000   M P a

Nós queremos saber do W , então vamos calcular!

Passo 2

Primeiro vamos obter os dados necessários para entropia específica e entalpia específica, p i = 150   k P a e T i = - 10   ° C , temos

s i = 1,7606 k J k g   K

h i = 393,84 k J k g

Este é um processo adiabático e por causa dessa entropia específica na entrada é a mesma que na exaustão

s i = s e

Passo 3

Usando a interpolação e os dados da tabela, nós temos que

p e = 1000   k P a ;     s e = 1,7606 k J k g   K

s 1 = 1,7494 k J k g   K → h 1 = 431,24 k J k g

s 2 = 1,7818 k J k g   K → h 2 = 441,89 k J k g

Logo, usando interpolação

h e = h 1 + s e - s 1 h 2 - h 1 s 2 - s 1

Substituindo os valores,

h 3 = 431,24 + 1,7606 - 1,7494 441,89 - 431,24 1,7818 - 1,7494

Com isso, nós temos que

h 3 = 434,92 k J k g

Passo 4

Finalmente, podemos calcular o trabalho, pela seguinte equação

W = m ' h i - h e

Substituindo os valores, nós temos que

W = 0,1 393,84 - 434,92  

Portanto,

W = - 4,11   k W

Resposta

W = - 4,11   k W

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