Refrigerante 134a a -12°C e um título de entra em um trocador de calor e sai com uma vazão volumétrica de como vapor saturado na mesma temperatura. Um fluxo de ar separado com uma vazão mássica de 188 kg/s entra a 22°C e sai a 17°C. Admitindo o comportamento de gás ideal para o ar e abandonando os efeitos das energias cinética e potencial, determine (a) a vazão mássica do Refrigerante 134a, em kg/min, e (b) a transferência de calor entre o trocador e sua vizinhança em kJ/min.
Passo 1
Fala meus consagradx’s, tudo certinhooo??
Bora que bora??
Desenharemos o diagrama mostrado o trocador de calor, mostrado as condições de entradas e saída dos dois fluidos, conforme mostrada na figura.
Passo 2
Pela tabela de “Propriedades do refrigerante saturado 134a (líquido-vapor):Tabela de Temperatura” podemos obter as propriedades do refrigerante, correspondente a uma temperatura de -12°C.
Encontraremos a entalpia do refrigerante na entrada usando a seguinte expressão:
Encontraremos a entalpia do refrigerante que é um vapor saturado na saída com a seguinte relação:
Passo 3
- Encontraremos a taxa de fluxo de massa do refrigerante usando a fórmula:
- Iremos obter a entalpia de ar na entrada da tabela “Propriedades ideais do Gás do Ar”, correspondente a uma temperatura de 22°C=295K.
Substituindo por
Portanto, a taxa de fluxo de massa do Refrigerante 134a é de .
Passo 4
Iremos obter a entalpia de ar na entrada da tabela “Propriedades ideais do Gás do Ar”, correspondente a uma temperatura de 17°C=290K.
Considerando a equação de equilíbrio da taxa de energia ,
Fazendo as devidas substituições
Portanto, a transferência de calor entre o trocador de calor e seus arredores é de .
Resposta
- Portanto, a taxa de fluxo de massa do Refrigerante 134a é de .
- Portanto, a transferência de calor entre o trocador de calor e seus arredores é de .