Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 47
Refrigerante-134a entra em um compressor a 100 kPa e -24 °C com uma vazão de 1,35 e sai a 800 kPa e 60 °C. Determine o fluxo de massa do R-134a e a potência fornecida ao compressor.
Passo 1
Temos que o balanço de energia é dado por:
Considerando o compressor como sistema, temos:
- O compressor opera em regime permanente, então ;
- O compressor é adiabático, ;
- As diferenças de altura e velocidade das correntes são desprezíveis, .
Daí, o balanço de energia para o compressor é:
Passo 2
Temos que o fluxo de massa pode ser dado por:
Onde, é a vazão volumétrica de entrada do fluido e é o volume específico do fluido nas condições iniciais de entrada.
Ao analisarmos as condições iniciais de entrada de 100 kPa e -24 °C n tabela (A-12) do livro, observamos que o volume específico do fluido é 0,19254 . Assim, substituindo na expressão, temos:
Passo 3
Pela tabela encontrada no A-11 do livro, verificamos que a entalpia específica do fluido na entrada do compressor é de 235,92 kJ/kg e a entalpia específica do fluido na saída do compressor é de 278,46 kJ/kg. Assim, substituindo as informações no balanço de energia do compressor, temos:
Resposta
O fluxo de massa do R-134a é de 0,1168 kg/s e a potência fornecida ao compressor é de 4,97 kW.