Uma unidade de refrigeração opera no ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor e utiliza refrigerante-22 como fluido de trabalho. As condições de operação para essa unidade

são a temperatura de saturação no evaporador igual a 5 °C e a temperatura de saturação no condensador igual a 45 °C. Os dados selecionados para o refrigerante-22 são fornecidos na tabela seguinte.

(a) Faça um esboço desse refrigerador e do seu diagrama T-s.

(b) Determine o COP para essa unidade de refrigeração.

(c) O evaporador da unidade está localizado no interior do alimentador de ar do edifício. O ar que flui pelo alimentador de ar entra a 27 °C e é limitado a uma queda de temperatura de 20 °C. Determine a razão entre a vazão volumétrica (m³ar /min) e o fluxo de massa do refrigerante-22 () através do alimentador de ar, em (m³ar/min)/ (). Considere que a pressão do ar é 100 kPa.

Assim, sabemos que o estado 1 encontra em vapor saturado e , para o refrigerante R-22, da tabela termodinâmica:

Sabe-se que o estado 2 se encontra em vapor superaquecido com e que , então: .

O estado 3 se encontra em líquido saturado com , então:

E assumindo que há estrangulamento de 3-4, temos

Sabendo que o COP pode ser representado por:

Para a letra c):

Sabemos também que a taxa de fornecimento de calor é dada por:

Reorganizando, obtemos a relação entre a vazão do ar que entra no manipulador e a vazão mássica do R-22 através do ar manipulador: