Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 113
Uma bomba de calor que opera no ciclo ideal por com- pressão de vapor e utiliza o refrigerante-134a é usada para aquecer uma casa. A vazão mássica do refrigerante é 0,32 kg/s. As pressões do condensador e do evaporador são 900 kPa e 200 kPa, respectivamente. Mostre o ciclo em um diagrama T-s com as linhas de saturação e determine (a) a taxa de fornecimento de calor para a casa, (b) a taxa de escoamento de volume do refrigerante na entrada do compressor e (c) o COP dessa bomba de calor.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Bem, para o problema, podemos esboçar o diagrama T-s como:
Obs: Quase sempre, neste modelo de questão, precisaremos encontrar todos os valores de entalpias.
Passo 2
Assim, sabemos que o estado 1 encontra em vapor saturado e , da tabela A-11:
E
No estado 2, sabemos que se encontra em vapor superaquecido, com e sabemos também que , então:
O estado 3 pertence a mesma linha de saturação do estado 2, portanto possui e se encontra em líquido saturado, então:
E assumindo que há estrangulamento de 3-4, temos
Portanto, para a letra a):
A taxa de fornecimento de calor para a casa é dada por:
Passo 3
Para a letra b):
A taxa de escoamento de volume do refrigerante na entrada do compressor é:
Passo 4
Para a letra c):
O COP da bomba de calor é:
Resposta
Portanto: