Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 137
Considere uma bomba de calor que opera no ciclo de Carnot reverso utilizando refrigerante R-134a como fluido de trabalho executado na região de saturação entre os limites de pressão de 140 kPa e 800 kPa. Refrigerante-134a muda de vapor saturado para líquido saturado durante o processo de rejeição de calor. A entrada de trabalho líquido para esse ciclo é:
(a) 28 kJ/kg (b) 34 kJ/kg (c) 49 kJ/kg (d) 144 kJ/kg (e) 275 kJ/kg
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Bem, podemos fazer um esboço do diagrama T-s de Carnot reverso, assim:
Passo 2
Assim, sabemos que o estado 2 se encontra em líquido saturado e o estado 3 encontra-se em vapor saturado e possuem a mesma pressão e sabendo que o refrigerante é o R-134a, da tabela termodinâmica de líquido saturado:
Podemos encontrar o trabalho líquido de diferentes formas. Iremos optar por encontrar o COP da bomba de calor e calor rejeitado, para posterior trabalho líquido, pois:
E
Como se trata de uma bomba de Carnot, podemos encontrar o COP:
Portanto, no mesmo modo que foram descobertas as entalpias em 2 e 3, podemos encontrar nas tabelas de vapor e líquido saturados as temperaturas de saturação para cada pressão dada, então:
Para a pressão de 800 kPa,
E para a pressão de 140 kPa,
Passo 3
O COP então:
Então, o trabalho líquido pode ser encontrado como:
Resposta
Letra a) 28 KJ/kg