R-134a entra em um compressor no estado de vapor saturado a -5^circ C e sai com uma pressão de 14 bar. O compressor opera em regime permanente e exibe uma eficiência isentrópica de 75 %. Desprezando tanto a troca de calor entre o compressor e o meio como os efeitos de variação de energia cinética e de energia potencial gravitacional, determine:
A temperatura do R-134a na saída do compressor, em ^circ C;

Passo 1

Beleza, olha o que o exercício pede e o que a gente vai usar:
– Enunciado resumido: Temos R-134a entrando num compressor como vapor saturado a –5 °C e saindo a 14 bar. O compressor tem eficiência isentrópica de 75 %, sem troca de calor (Q=0) e sem variação de energia cinética ou potencial. A gente quer achar a temperatura de saída, etais=h2s-h1h2-h1,, .
– Conteúdo: Termodinâmica de fluidos refrigerantes, propriedades de vapor saturado e superaquecido, eficiência isentrópica de compressor.
– O que precisamos: tabelas de propriedades do R-134a (entalpia e entropia ) para estados saturado e superaquecido, fórmula de eficiência isentrópica
e interpolação nas tabelas.

Passo 2

Estado 1 (entrada): vapor saturado a T1=-5,^circ C, h1 = 389;kJ/kg, s1 = 1,756;kJ/(kgcdot K) .
Da tabela de saturação do R-134a:

Passo 3

Estado 2s (saída isentrópica ideal):
Pressão de saída h2sapprox 449,6 + 1,756-1,7371,778-1,737,(463,5-449,6) approx 456,0;kJ/kg bar e entropia constante .
Na tabela de superaquecido a 14 bar buscamos onde .
– Em 120 °C: , kJ/kg
– Em 140 °C: , kJ/kg
Interpolando para :

Passo 4

Estado 2 (real): uso da eficiência isentrópica
etais =h2s-h1h2-h1 ;Longrightarrow; h2 = h1 + h2s-h1etais =389 + 456,0-3890,75 approx 478,3;kJ/kg

Passo 5

Agora achamos T2approx 160 + 478,3-477,2490,7-477,2,(180-160) approx 161,7,^circ C no superaquecido a 14 bar para kJ/kg:
– Em 160 °C: kJ/kg
– Em 180 °C: kJ/kg
Interpolando para :

Resposta

A temperatura do R-134a na saída do compressor é cerca de

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