A Fig. P10.31 mostra um sistema de refrigeração por compressão de vapor em dois estágios com dois evaporadores e um trocador de calor de contato direto. Vapor de amônia saturado vindo do evaporador 1 entra no compressor 1 a 18 lbf/in2 (124,1 kPa) e sai a 70 lbf/in2 (482,6 kPa). O evaporador 2 opera a 70 lbf/in2, com vapor saturado saindo no estado 8. A pressão do condensador é 200 lbf/in2 (1379 kPa), e refrigerante líquido saturado sai do condensador. A eficiência isentrópica de cada compressor nos estágios é de 80%. A capacidade frigorífica de cada evaporador está indicada na figura. Esboce o diagrama T–s do ciclo e determine

(a) a temperatura, em °F, do refrigerante em cada evaporador.

(b) a potência de acionamento de cada compressor nos estágios, em HP.

(c) o coeficiente de desempenho geral.

Desenhando o diagrama

Assumindo a amônia como o fluido. Pegamos as propriedades a pressão de da Tabela A-14E

O processo 1-2s é uma compressão isentrópica, então

Obtendo as propriedades a pressão e entropia da Tabela A-15E usando interpolação

Escrevendo a equação para a eficiência do compressor nesse estágio

No estado 5, sai o líquido saturado do condensador. Então, obtemos as propriedades a pressão da Tabela A-14E

Então, os processos 5-6 e 6-7 são processos de estrangulamento

Considerando a capacidade de refrigeração do evaporador 1

Considerando a capacidade de refrigeração do evaporador 2

Pegando o valor de da Tabela A-14E

Aplicando a equação de energia para a transferência de calor para o contato direto

Obtendo as propriedades a pressão de e entalpia da tabela superaquecida Tabela A-15E usando interpolação

A pressão de e entropia das tabelas de amônia superaquecida

A eficiência do compressor 2 é

Bom, agora podemos começar a questão hehe

a) obtendo a temperatura saturada a pressão de da Tabela A-14E

obtendo a temperatura saturada a pressão de da Tabela A-14E

b) a potência de entrada para o primeiro compressor

a potência de entrada para o segundo compressor

c) o coeficiente de performance é dado por