Enunciado

Repita o Prob. 11–62E, nesse caso considerando que o evaporador a 30   p s i a é substituído por um evaporador a 60   p s i a para atender a uma carga de refrigeração de 30000   B t u / h .

Passo 1

Fala aí! Vamos lá resolver essa questão? Partiu!

Primeiro precisamos ler o enunciado da questão anterior, né?! Vamos então:

Um sistema de refrigeração por compressão de dois evaporadores (como aquele mostrado na Fig. P11–61) utiliza refrigerante-134a como fluido de trabalho. O sistema opera a 30   p s i a no evaporador 1, a 10   p s i a no evaporador 2 e a 180   p s i a no condensador. A carga de resfriamento é de 9000   B t u / h para o evaporador 1 e de 24000   B t u / h para o evaporador 2. Determine a potência necessária para operar o compressor e o COP desse sistema. O refrigerante está como líquido saturado na saída do condensador e vapor saturado na saída de cada evaporador, e o compressor é isentrópico.

Passo 2

Agora sim! Levando em consideração as mudanças que a nossa questão fez nesse enunciado, vamos começar visitando a tabela A-11, A-12 e A-13 para completar nossos dados:

Com P 3 = 180   p s i a e a saturação de líquidos, podemos pegar o:

h 3 = h f @ 180 p s i a = 51,50   B t u / l b m

h 4 = h 6 = h 3 = 51,50   B t u / l b m

Com P 5 = 60   p s i a e a saturação de vapor, podemos pegar o:

h 5 = h g @ 60 p s i a = 110,11   B t u / l b m

E com P 7 = 10   p s i a e a saturação de vapor, podemos pegar o:

h 7 = h g @ 10 p s i a = 98,68   B t u / l b m

Beleza! Vamos continuar!

Passo 3

Agora a gente precisa encontrar as taxa no evaporador de alta temperatura, porque depois vamos precisar dela, beleza?

Q L , 1 = m 1   .   ( h 5 - h 4 )

  m 1 = Q L , 1 ( h 5 - h 4 )

  m 1 = 30000 ( 110,11 - 51,50 )

  m 1 = 511,8   l b m / h

Agora, vamos a taxa de baixa temperatura

Q L , 2 = m 2   .   ( h 7 - h 6 )

  m 2 = Q L , 2 ( h 7 - h 6 )

  m 2 = 24000 ( 98,68 - 51,50 )

  m 2 = 508,6   l b m / h

E com as taxas que encontramos agora podemos achar a entalpia h 1 :

m 1   .   h 5 + m 2   .   h 7 = ( m 1 + m 2 )   .   h 1

h 1 = m 1   .   h 5 + m 2   .   h 7 m 1 + m 2

h 1 = 511,8   .   110,11   +   508,6   .   98,68 511,8 + 508,6

h 1 = 104,41   B t u / l b m

Show! Se a gente tem ele, podemos, com a pressão P 1 = 10   p s i a , encontrar:

s 1 = 0,2423   B t u / l b m   .   K

E lembrando que o s 1 = s 2 , e que temos a pressão P 2 = 180   p s i a :

h 2 = 132,69   B t u / l b m  

Passo 4

Agora simm! Temos nossas entalpias, podemos partir para as continhas que o enunciado pediu! Primeiro ele quer que a gente encontre a potência, vamos lá:

W i n = m 1 + m 2   .   h 2 - h 1

W i n = 511,8 + 508,6   .   132,69 - 104,41

W i n = 28866,704   B t u / h

Show!

Passo 5

Última parte agora! Nossa saideira!

O enunciado pede o COP, vamos então:

C O P = Q L W i n

C O P = 24000 + 30000 28866,704

C O P = 1,87

Uhull! Conseguimos!!

Resposta

W i n = 28866,704   B t u / h C O P = 1,87

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

11 – 7 C É proposto o uso da água em vez do r e f r i g e r a n t e - 134 a como fluido de trabalho nas aplicações de condicionamento de ar, nas quais a temperatura mínima nunca cai abaixo do ponto de
11 – 13 Um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor que utiliza r e f r i g e r a n t e - 134 a como fluido de trabalho mantém um condensador a 1.000k P a e o evaporador a 4° C . Determine
11 – 10 C Considere dois ciclos de refrigeração por compressão de vapor. O refrigerante entra na válvula de expansão como líquido saturado a 30° C em um ciclo e como líquido subresfriado a 30° C no ou
11 – 8 C Em um sistema de refrigeração, o calor deve ser rejeitado para um meio de resfriamento a 15° C ; nesse caso, você recomendaria a condensação do r e f r i g e r a n t e - 134 a a uma pressão d
11 – 18 E Um refrigerador utiliza r e f r i g e r a n t e - 134 a como fluido de trabalho e opera segundo o ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor. O refrigerante evapora a 5° F e condens