Enunciado

Repita o Prob. 8.34 utilizando o refrigerante R-134a em vez do refrigerante R-22.

Passo 1

Olha que beleza, só temos que repetir o problema anterior trocando o fluido trabalhado!

Letra a)

Começamos o problema representando o ciclo de Carnot num diagrama T - s :

Passo 2

Letra b)

Para determinarmos o título do R-134a no início da transferência de calor temos que primeiramente buscarmos na Tabela B.5.1 o valor da entropia de vapor saturado e líquido saturado para o R-134a saturado a 40 ° C :

s v ( 40 ° C ) = 1,7123   k J / k g ⋅ K

s l ( 40 ° C ) = 1,1909   k J / k g ⋅ K

Como a estropia nos pontos 1 e 2 são iguais, assim como nos pontos 3 e 4, temos:

s 1 = s 2 = s v 40 ° C = 1,7123   k J / k g ⋅ K

s 3 = s 4 = s l ( 40 ° C ) = 1,1909   k J / k g ⋅ K

Na mesma tabela, precisamos obter os valores de entropia de liquido saturado e de evaporação para o R-134a saturado sob a temperatura de 0 ° C :

s l ( 0 ° C ) = 1,00   k J / k g ⋅ K

s l v = 0,7262   k J / k g ⋅ K

Passo 3

Agora, calculamos a título do R-134a no ponto 4, onde se inicia o processo isotérmico:

s 4 = s l 0 ° C + x 4 ⋅ s l v

Substituindo os dados:

1,1909 = 1,00 + x 4 ⋅ 0,7262

x 4 = 1,1909 - 1,00 0,7262

x 4 = 0,263

Seguindo, calcularemos o título o R-134a no final do processo isotérmico que se dá no ponto 1:

s 1 = s l 0 ° C + x 1 ⋅ s l v

1,7123 = 1,00 + x 1 ⋅ 0,7262

x 1 = 1,7123 - 1,00 0,7262

x 1 = 0,981

Já pegou o jeito não é mesmo?

Passo 4

Letra c)

Por fim, calculando o coeficiente de desempenho do ciclo:

β = q H W b o m b a = T H T H - T L

Dados:

T H = 40 ° C = 313   K ;

T L = 0 ° C = 273   K .

Temos:

β = 313 313 - 273 = 7,825

β = 7,825

Agora isso ficou fácil pra você resolver!

Até a próxima questão!

Resposta

a) Gráfico

b) x 4 = 0,263 , x 1 = 0,981

c) β = 7,825

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