Um ciclo de refrigeração por compressão de vapor ideal que usa amônia como fluido de trabalho tem uma temperatura de
no evaporador e uma pressão de 10 bar no condensador. Vapor saturado entra no compressor e líquido saturado sai pelo condensador. A vazão mássica do refrigerante é
. Determine: (a) o coeficiente de desempenho; (b) a capacidade frigorífica, em TR.
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo frigorífico de compressão de vapor ideal usando amônia, com evaporação a
e condensação a
. Entram vapor saturado no compressor (estado
) e sai líquido saturado do condensador (estado
). A vazão mássica é
. Vamos usar tabelas de amônia para obter entalpias e entropias nos estados
e
, aplicar compressão isentrópica
, expansão isentrálpica
, e então calcular
. O coeficiente de desempenho
. A capacidade frigorífica em toneladas de refrigeração (TR).
Passo 2
Determinar propriedades no estado
(vapor saturado a
). Da tabela de amônia:
Passo 3
Compressão isentrópica
até
:
Como não temos tabela superaquecida detalhada, aproximamos a entalpia de
via gás ideal com
. Primeiro a temperatura absoluta:
Então
Passo 4
Estado
é líquido saturado a
. Da tabela de amônia:
Passo 5
Expansão isentrálpica
na válvula:
Passo 6
Calcular o COP do ciclo:
Passo 7
Capacidade frigorífica em TR:
Potência de refrigeração:
Convertendo para toneladas de refrigeração (
):
Resposta
(a)
(b) Capacidade frigorífica
(b) Capacidade frigorífica