R-134a entra em um compressor no estado de vapor saturado a
e sai com uma pressão de 14 bar. O compressor opera em regime permanente e exibe uma eficiência isentrópica de
. 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
;
A temperatura do R-134a na saída do compressor, em
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, .
– 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
– 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,
– 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 interpolação nas tabelas.
Passo 2
Estado 1 (entrada): vapor saturado a
.
Da tabela de saturação do R-134a:
Da tabela de saturação do R-134a:
Passo 3
Estado 2s (saída isentrópica ideal):
Pressão de saída 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 :
Pressão de saída
Na tabela de superaquecido a 14 bar buscamos onde
– Em 120 °C:
– Em 140 °C:
Interpolando para
Passo 4
Estado 2 (real): uso da eficiência isentrópica
Passo 5
Agora achamos
no superaquecido a 14 bar para
kJ/kg:
– Em 160 °C: kJ/kg
– Em 180 °C: kJ/kg
Interpolando para :
– Em 160 °C:
– Em 180 °C:
Interpolando para
Resposta
A temperatura do R-134a na saída do compressor é cerca de