Um sistema de refrigeração por compressão de dois evaporadores, como o que é mostrado na Fig. P11–121E, utiliza refrigerante-134a como fluido de trabalho. O sistema opera com 30 °F no evaporador 1, -29,5 °F no evaporador 2 e 160 psia no condensador. A carga de resfriamento do evaporador 1 é igual o dobro da carga do evaporador 2. Determine a carga de resfriamento de ambos os evaporadores por unidade de fluxo através do compressor, assim como o COP desse sistema. O refrigerante está como líquido saturado na saída do condensador e como vapor saturado na saída de cada evaporador, e o compressor é isentrópico.

Assim, sabemos que o estado 3 se encontra em líquido saturado e possui e sabendo que o refrigerante é o R-134a, da tabela termodinâmica de líquido saturado:

E assumindo que há estrangulamento entre 3-4 e 4-6, temos

O estado 5 encontra-se em vapor saturado e , então:

E o estado 7 encontra-se também em vapor saturado com , então:

Para uma massa unitária que flui através do compressor, a fração de massa que flui através do evaporador II é indicada por x e que através do evaporador I é y (y = 1-x). De especificação de cargas de resfriamento:

Isolando termos:

Agora, de acordo com balanço de energia no ponto do sistema em que as duas correntes do evaporador são combinadas, temos:

Então, sabendo o valor de e sabendo que o estado 1 se encontra a , podemos encontrar o valor da entropia:

E como e sabemos do enunciado que , podemos encontrar a entalpia em 2:

A carga de resfriamento de ambos os evaporadores por unidade de massa através do compressor é:

E

Assim, o COP é definido por: