Conforme a metodologia sugerida em sala de aula resolver e analisar as questões: (20 %)
Uma instalação frigorífica opera segundo o ciclo padrão de compressão mecânica de vapor utilizando refrigerante R-134 a, desenvolve 65(kW) de refrigeração, operando a uma temperatura de evaporação de - 10( ^circ C) e uma temperatura de condensação de 38( ^circ C).
Determinar o que se pede e comentar os resultados:
O efeito de refrigeração, em (kJ/kg);

Passo 1

Beleza, aqui a ideia é calcular o efeito de refrigeração (isto é, a quantidade de calor que o refrigerante absorve lá no evaporador por quilo de fluido) num ciclo de compressão de vapor usando R-134a.
Conteúdo: Termodinâmica de ciclos frigoríficos, propriedades de R-134a (tabelas de entalpia em saturado).
Vamos precisar:
  1. Identificar os pontos do ciclo (entrada do evaporador, saída da válvula etc.)
  2. Pegar entalpias correspondentes na tabela de R-134a para as temperaturas de –10 °C e 38 °C
  3. Aplicar (entalpia de vapor na entrada do evaporador menos entalpia após a válvula)

Passo 2

Definir os estados relevantes:
  • Estado 1: vapor saturado saindo do evaporador a –10 °C → entalpia h1 approx 398,7;kJ/kg .
  • Estado 3: líquido saturado saindo do condensador a 38 °C → entalpia h3 approx 255,9;kJ/kg .
  • Estado 4: após a válvula de expansão, é uma expansão isoentalpica, então .
Agora vamos buscar nas tabelas de R-134a:
Para –10 °C (vapor saturado):
Para 38 °C (líquido saturado):
Logo .

Passo 3

Aplicar a definição do efeito de refrigeração:
qL ;=; h1 ;-; h4
Substituindo:
qL ;=; 398,7 ;-; 255,9 ;=; 142,8;kJ/kg

Resposta

O efeito de refrigeração é cerca de
boxedqL approx 143;kJ/kg
Comentando: isso significa que cada quilo de R-134a retira aproximadamente 143 kJ de calor no evaporador. É um valor típico para ciclos que operam em torno de –10 °C/38 °C.

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