Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 140
Uma bomba de calor opera no ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor utilizando refrigerante-134a como fluido de trabalho entre os limites de pressão de 0,32 MPa e 1,2 MPa. Considerando que o fluxo de massa do refrigerante é de 0,193 kg/s, a taxa de fornecimento de calor pela bomba de calor para o espaço aquecido é
(a) 3,3 kW (b) 23 kW (c) 26 kW (d) 31 kW (e) 45 kW
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Bem, podemos esboçar o esquema do diagrama T-s para o ciclo de refrigeração por compressão de vapor assim:
Como o problema pede a taxa de fornecimento de calor pela bomba de calor para o espaço aquecido, temos:
Passo 2
Então devemos encontrar os valores das entalpias nos estados 2 e 3, já que a vazão mássica já foi dada.
Primeiramente, sabemos que e o estado 1 se encontra em vapor saturado, então, das tabelas termodinâmicas para o refrigerante R-134a, temos:
Sabe-se que o estado 2 encontra-se em vapor superaquecido e e que , então:
O estado 3 se encontra em líquido saturado e possui , então:
E assumindo que há estrangulamento em 3-4, então
Portanto, taxa de fornecimento de calor pela bomba de calor:
Resposta
Letra d) 31 kW