Refrigerante 134a entra no compressor de um ciclo de refrigeração por compressão de vapor ideal como vapor saturado a –10°F (–23,3°C). A pressão no condensador é 160 lbf/in2 (1103,2 kPa). A vazão mássica do refrigerante é 6 lb/min (0,04 kg/s). Esboce graficamente o coeficiente de desempenho e a capacidade frigorífica em TR versus a temperatura de saída no condensador, que varia desde a temperatura de saturação a 160 lbf/in2 até 90°F (32,2°C).
Passo 1
Saalve, tranquilo?
Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!
Passo 2
Desenhando o diagrama para o processo
Passo 3
Considerando o estado 1 como vapor saturado
Da Tabela 6E “Propriedades de R134a Saturado (Líquido-Vapor)”, as propriedades a temperatura de
Considerando o estado 2, . As propriedades a pressão de
Considerando o estado 3 como um líquido saturado. As propriedades a pressão de
Considerando o estado 3-4 é um processo de estrangulamento,
Passo 4
Calculando o coeficiente de performance
Passo 5
Calculando a capacidade do refrigerante
Passo 6
Escrevendo o código no EES (Engineering Equation Solver)
"Dados Iniciais"
T1 = -10 [ºF]
p3 = 160 [lbf/in²]
mdot = 6 [lb/min]
"T3 = 109,5 [ºF]"
x1 = 1
"Cálculos das Tabelas"
p1 = Pressure(R134a; T=T1; x=x1)
h1 = Enthalpy(R134a; P=p1; x=x1)
s1 = Entropy(R134a; P=p1; x=x1)
s2 = s1
p2 = p3
h2 = Enthalpy(R134a; P=p2; s=s2)
h3 = Enthalpy(R134a; P=p3; T=T3)
h4 = h3
beta = (h1-h4)/(h2-h1)
Qdotin = mdot * (h1-h4) * (1/200)
Passo 7
Plotando o gráfico do coeficiente de performance () e a temperatura de saída do condensador ()
Plotando o gráfico da capacidade do refrigerante () e a temperatura de saída do condensador ()
Passo 8
Como diminui o ponto 4 no diagrama se move pra esquerda, aumentando a mudança na entalpia específica através do evaporador.
Para taxa de vazão mássica constante, a capacidade de refrigeração aumenta. Também, como a potência do compressor é constante, o coeficiente de performance é maior como a aumenta.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)