Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 58
Repita o Prob. 11–57, considerando uma pressão do separador de líquido igual a .
Passo 1
Fala aí! Vamos lá resolver essa questão? Partiu!
Olha, só ela depende da anterior, então vamos ter que dar uma olhadinha nela:
O problema 11-57 nos diz que temos um sistema de refrigeração por compressão de dois estágios, e ele opera com o refrigerante-134a entre os limites de pressão e . Depois nos fala que o vapor do separador de líquido é comprimido até a pressão do condensador pelo compressor de alta pressão, e o líquido é estrangulado até a pressão do evaporador. E pede pra gente considerar que o refrigerante sai do evaporador como vapor saturado e que ambos os compressores são isentrópicos. Aí ele pede para determinar (a) a fração do refrigerante que evapora à medida que ele é estrangulado até o separador de líquido, (b) a taxa de calor removida do espaço refrigerado, considerando uma vazão mássica de 0,25 kg/s através do condensador e (c) o coeficiente de performance.
Beleza! Agora podemos começar a resolver!
Passo 2
Vamos começar fazendo o seguinte, anotando os dados que as tabelas A-11, A-12 e A-13, nos fornece de acordo com o que temos:
Passo 3
Agora já podemos resolver a letra (a), ele quer a fração que evapora à medida que ele é estrangulado até o separador de líquido, isso significa que ele quer a fração no estágio , beleza?
Passo 4
Agora vamos para a letra (b), beleza?
O enunciado quer que a gente encontre a taxa de calor removida do espaço refrigerado, e pediu pra considerar uma vazão mássica de através do condensador.
A taxa de calor podemos encontrar pela fórmula:
Precisamos dessa vazão mássica aí, pra conseguir achar a taxa de calor, essa é uma segunda vazão mássica, pois é através do condensador, então temos que fazer o seguinte:
Agora sim! Podemos encontrar o que o enunciado quer:
Partiu última parte agora!
Passo 5
Na letra (c) o exercício pede o coeficiente de performance… E ele é dado pela fórmula:
Opa! Precisamos calcular antes esse cara aí que está no denominador! E podemos achar ele desse jeito aqui:
Eita! Não temos nem o , nem o … E agora?
Desespera não que dá pra encontrar eles!
A entalpia no estágio 9 nós podemos descobrir a partir de um equilíbrio energético, onde:
Daí a gente observa que:
E através dele podemos encontrar o que será igual ao nosso , permitindo que a gente encontre o … Então show! Vamos achar essa galera aí!
A partir de:
e
Encontramos:
Agora podemos fazer o mesmo para o . A partir de:
e
Temos que:
Show! Partiu encontrar a última parte para chegar ao final!
Agora sim podemos achar o que a letra (c) pede:
Uhulll! Conseguimosss!!!