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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 212

Refrigerante-134a, inicialmente no estado de vapor saturado e a 0,14 Mpa, é comprimido por um compressor até 0,9 MPa e 60 °C a uma taxa de 0,108 kg/s. O refrigerante é resfriado a uma taxa de 1,10 kJ/s durante a compressão. A potência fornecida ao compressor é de:

(a) 4,94 kW (b) 6,04 kW (c) 7,14 kW (d) 7,50 kW (e) 8,13 kW

Passo 1

Vamos usar as tabelas termodinâmicas para determinar a entalpia

P e = 0,14   M P a T e = T s a t ⇒ T a b e l a   A - 13 h e = 239,54 k J k g  

P s = 0,90   M P a T s = 60   º C ⇒ T a b e l a   A - 13 h s = 295,13 k J k g  

Passo 2

A energia é conservada, então a energia que entra é igual a que sai.

E e n t r a = E s a i

A energia que entra é a contida no ar, mais a energia que o compressor usa pra comprimir; e a energia que sai é a contida no ar de recalque mais a energia de resfriamento.

h e ⋅ m ˙ + W ˙ c o m p = h s ⋅ m ˙ + W ˙ r e s f

239,54 k J k g ⋅ 0,108 k g s + W ˙ c o m p = 295,13 k J k g ⋅ 0,108 k g s + 1,10 k J s

Isolamos a potência do compressor:

W ˙ c o m p = 295,13 k J k g ⋅ 0,108 k g s + 1,10 k J s - 239,54 k J k g ⋅ 0,108 k g s

W ˙ c o m p = 7,1   k W

Resposta

Letra C)

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