Um ciclo ideal de compressão mecânica de vapor utiliza refrigerante R-134a, com vazão mássica de 0 , 0 8(kg / s) se comunica com uma região fria e com uma região quente, onde: O vapor saturado de R-134a entra no compressor, com entropia igual a 0,9313(kJ / kg. K), onde após um processo isentrópico, a pressão na saída do mesmo é de 7 0 0 (kPa); líquido saturado sai do condensador a uma temperatura de 25( ^circ C) para entrar na válvula de expansão. Determinar o que se pede e comentar os resultados:
A capacidade frigorífica, em (TR);

Passo 1

Beleza, vamos lá. O enunciado fala de um ciclo de refrigeração ideal com R-134a e vazão mássica de 0,08 kg/s.
Temos:
• Estado 1: vapor saturado entra no compressor com entropia kJ/kg·K.
• Compressor isentrópico até kPa.
• No condensador sai líquido saturado a .
• Válvula de expansão leva ao estado 4.
Conteúdo: termodinâmica de ciclos de refrigeração; uso de tabelas de propriedades (R-134a); balanço de energia em cada componente.
O que vamos precisar:
  1. Identificar os estados 1–4 e suas propriedades ( , , , ).
  2. Consultar tabelas para achar , , , .
  3. Calcular a capacidade frigorífica .
  4. Converter em TR (1 TR = 3,517 kW).

Passo 2

Definindo cada estado e pegando as propriedades nas tabelas de R-134a:
  1. Estado 1 (entrada do compressor): vapor saturado.
    h1 = hgl(Trm satapprox -10,^circ Cr)approx 395,0;kJ/kg kJ/kg·K ⇒ pela tabela de vapor saturado você acha a temperatura e pressão de saturação que dão esse s2 = s1 = 0,9313;kJ/kgcdot K, p2 = 700;kPa . Supondo que cai em torno de h2 approx 412,0;kJ/kg , repetimos na tabela e obtemos
    h3 = hf(25,^circ C)approx 112,0;kJ/kg
  2. Estado 2 (saída do compressor): compresso isentrópico, logo
    h4 = h3 = 112,0;kJ/kg, p4 = p1
    Com isso buscamos na tabela superaquecido a 700 kPa e
  3. Estado 3 (saída do condensador): líquido saturado a .
    Pela tabela de líquido saturado a 25 °C:
  4. Estado 4 (após válvula de expansão): processo isoentalpico, logo

Passo 3

Calcular a capacidade frigorífica no evaporador:
dot QL = dot m,(h1 - h4) = 0,08;kg/s;l(395,0 - 112,0r);kJ/kg = 0,08 times 283,0 = 22,64;kW

Passo 4

Converter kW em TR (1 TR = 3,517 kW):
Capacidade (TR) = 22,64;kW3,517;kW/TR approx 6,44;TR

Resposta

A capacidade frigorífica do ciclo é de aproximadamente 6,44 TR.

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