Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 49
Um refrigerador requer uma potência de para resfriar um espaço a , funcionando em um ciclo com temperatura alta de . A energia é rejeitada para o ar ambiente a em um trocador de calor cujo coeficiente global de transferência de calor é de . Determine a área de transferência de calor mínima requerida no trocador.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
Nós temos os seguintes dados, fornecidos pelo enunciado
A transferência de calor da área necessária do reservatório quente para o ar é definida como:
Como podemos ver, temos que calcular a transferência de calor para determinar a área necessária A. Usando as temperaturas do reservatório frio e do reservatório quente, vamos determinar o coeficiente de desempenho, de acordo com o ciclo de Carnot como:
Substituindo os termos,
De acordo com a relação entre o COP e a entrada de trabalho do refrigerador, podemos determinar a transferência de calor para o reservatório quente como:
Isolando o
Substituindo os termos
Passo 2
Agora, usando a primeira equação, podemos determinar a área necessária para a transferência de calor entre o reservatório quente e o ar circundante como:
Novamente, fazendo a substituição