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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 24

Um congelador é mantido a 20 °F por meio da remoção de calor a uma taxa de 75 Btu/min. A energia fornecida ao congelador é de 0,70 hp, e o ar circundante está a 75 °F.

Determine:

  1. a potência reversível
  2. a irreversibilidade
  3. a eficiência de segunda lei desse congelador.

Passo 1

Na letra a temos que o trabalho reversível é o trabalho mínimo necessário para realizar essa tarefa, que é o trabalho que um refrigerador reversível operando entre os limites de temperatura específicos consumiria, então:

C O P R ,   r e v = 1 T H T L - 1 = 1 535 480 - 1 = 8,73

t a x a   d e   W r e v ,   i n = t a x a   d e   Q L C O P R ,   r e v = 75 8,73 1 h p 42,41 B t u / m i n = 0,20 h p

Passo 2

Na letra b, temos que a irreversibilidade é:

t a x a   d e   I = t a x a   d e   W u , i n   - t a x a   d e   W r e v ,   i n = 0.70 - 0.20 = 0.50 h p

Passo 3

E na letra c, a eficiência de segunda lei é:

η I I = t a x a   d e   W r e v t a x a   d e   W u = 0.20 0.7 = 28.9 %

Resposta

  1. t a x a   d e   W r e v ,   i n = 0,20 h p
  2. t a x a   d e   I = 0.50 h p
  3. η I I = 28.9 %
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