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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 23

11 – 23 Um refrigerador utiliza o r e f r i g e r a n t e - 134 a como fluido de trabalho e opera no ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor. O refrigerante entra no evaporador a 120   k P a com um título de 30 % e sai do compressor a 60   ° C . Considerando que o compressor consome 450   W de potência, determine ( a ) a vazão mássica do refrigerante, ( b ) a pressão do condensador e ( c ) o C O P do refrigerador. Respostas :   ( a )   0,00727   k g / s ; ( b )   672   k P a ; ( c )   2,43

Passo 1

Precisamos saber :

  • Que podemos usar as tabelas para refrigerantes ( T a b e l a s   A - 11 E ,   A - 12 E   e   A - 13 E )
  • Um esquema e um diagrama T - s para a questão é:

Passo 2

Achamos os h ’ s   e   s ’ s     :

P 4 = 12 0 k P a x 4 = 0,3     h 4 = 86,83   k J / k g    

h 3 = h 4

h 3 = 86,83 k J / k g   x 3 = 0 ( s t a ,   l i q )     P 3 = 671,8 k P a

P 2 = P 3  

P 2 = 671,8 k P a T 2 = 60 ° C     h 2 = 298,87 k J k g  

P 1 = P 4 = 120 k P a x 1 = 1   ( s a t ,   v a p )     h 1 = 236,97 k J k g

Passo 3

Letra a

A vazão mássica será:

m = W i n h 2 - h 1 = 0,45 k W 298,87 - 236,97 k J k g = 0,00727 k g s

Passo 4

Letra b

A pressão no condensador vai ser a mesma que achamos no passo 1, para P 3 :

P 3 = 671,8 k P a   ≅ 672 k P a

Passo 5

Letra c

O COP vai ser:

C O P = Q L W i n

C O P = m h 1 - h 4 0,45 k W

C O P = 0,0727 k g s     236,97 - 86,83 k J k g 0,45 k W

C O P = 1091 k W 0,45 k W

C O P = 2,43

Resposta

( a )   0,00727   k g / s ;

( b )   672   k P a ;

( c )   2,43

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