Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 140
Considere um ciclo de bomba de calor de Carnot executado em um sistema com escoamento em regime permanente, na região de mistura líquido-vapor saturado, utilizando refrigerante-
-134a escoando a uma taxa de 0,22 kg/s como fluido de trabalho. Sabe-se que a temperatura absoluta máxima do ciclo equivale a 1,2 vez a temperatura absoluta mínima e que a potência fornecida ao ciclo e de 5 kW. Considerando que o refrigerante muda de vapor saturado para líquido saturado durante o processo de rejeição de calor, determine a proporção das pressões máxima e mínima do ciclo.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que um ciclo de bomba de calor Carnot é executado em um sistema de fluxo constante com R-134a fluindo a uma taxa especificada. A potência líquida
e a relação entre as temperaturas máximas e mínimas são dadas. A razão entre as pressões máximas e mínimas está para ser determinado.
Podemos representar este problema como:
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. O coeficiente de desempenho do ciclo é
E,
já que a entalpia da vaporização a um dado T ou P representa a quantidade de transferência de calor por unidade de massa como uma substância é convertida de líquido saturado a vapor saturado a esse T ou P. Portanto, é a temperatura que corresponde ao valor de 136,36 kJ/kg, e que é determinado a partir das tabelas R-134a a ser
E
Também,
Passo 3
Então a razão entre as pressões máximas e mínimas no ciclo é