A Fig. P6.161 fornece um desenho esquemático de uma bomba de calor que utiliza o refrigerante 134a como fluido de trabalho, juntamente com dados em pontos-chave obtidos em regime permanente. A vazão mássica do refrigerante é de 7 kg/min e a potência de acionamento do compressor é de, 5,17 kW. (a) Determine o coeficiente de desempenho da bomba de calor. (b) Se a válvula fosse substituída por uma turbina, haveria a produção de potência, reduzindo consequentemente a potência necessária para o sistema de bomba de calor. Seria recomendável a utilização dessa medida de economia? Explique.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!! Como sabemos da equação 6.160, temos que:

W c v / m = - n R / ( n - 1 )

Logo, temos, substituindo os valores do enunciado, que

W c v / m = - ( 1,3 / 0,3 ) ( 8.314 / 28,97 ) ( 420,4 - 290 )

Resolvendo essas continhas, teremos o resultado de

W c v / m = - 162,17   k J / k g

Passo 2

Devemos também somar os valores de delta h nesse trabalho, tendo que

W c v / m = - 162,17 + ( 421,67 - 240,16 ) = - 30,66   k J / k g

E prontinho, entendemos que no caso politrópico de n=1,3. o W será -30,66 kJ/kg.

Passo 3

No caso adiabático, teremos que

W c v / h * = h 1 - h 2

Logo,

W c v / h * = 290,16 - 460,1 = - 169,94   k J / k g

Resposta

-167,17 kJ/kg, -30,66 kJ/kg e -169,94 kJ/kg.

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