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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 24

11 – 24 O fabricante de um condicionador de ar estabelece uma razão de eficiência energética sazonal ( R E E S ) de 16   ( B t u / h ) / W parauma de suas unidades. Essa unidade opera segundo o ciclo normal derefrigeração por compressão de vapor e utiliza r e f r i g e r a n t e - 22 como fluido de trabalho. Essa R E E S é própria das condições de operação em que a temperatura de saturação do evaporador está a - 5   ° C e a temperatura de saturação do condensador está a 45   ° C . Dados selecionados para o r e f r i g e r a n t e - 22 são fornecidos na tabela seguinte.

( a ) Faça um esboço desse condicionador de ar e do seu diagrama T - s .

( b ) Determine o calor absorvido pelo refrigerante no evaporador por unidade de massa do r e f r i g e r a n t e - 22 , em k J / k g .

( c ) Determine o trabalho fornecido ao compressor e o calor rejeitado no condensador por unidade de massa do r e f r i g e r a n t e - 22 , em k J / k g .

Passo 1

Letra a

Pode ser:

Passo 2

Letra b

Podemos achar os h’s:

h 4 = h 3 = h f ,   45 ° C = 101 k J k g

h 1 = h g - 5 ° C = 248,1 k J k g

Assim:

q L = h 1 - h 4

q L = 147,1 k J k g

Passo 3

Letra c

O COP será:

C O P R = S E E R 1 W 3,412 B t u h = 16 B t u h W ⋅ 1 W 3,412 B t u h = 4,689

C O P R = q L w i n ⇒ w i n = 147,1 k J k g 4689 = 31,4 k J k g

Como:

w i n = h 2 - h 1

h 2 = h 1 +   w i n

h 2 = 248,1 k J k g + 31,4 k J k g

h 2 = 279,5 k J k g

Assim:

q H = h 2 - h 3

q H = 279,5 k J k g - 101 k J k g

q H = 178,5 k J k g

Resposta

( a )

( b ) q L = 147,1 k J k g

c C O P R = 31,4 k J k g         q H = 178,5 k J k g

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