Conforme a metodologia sugerida em sala de aula resolver
analisar as questões: (20 %)
Uma instalação frigorífica opera segundo o ciclo padrão de compressão mecânica de vapor utilizando refrigerante
, desenvolve
de refrigeração, operando a uma temperatura de evaporação de -
e uma temperatura de condensação de
.
Determinar o que se pede e comentar os resultados:
O efeito de refrigeração, em (kJ/kg);
Uma instalação frigorífica opera segundo o ciclo padrão de compressão mecânica de vapor utilizando refrigerante
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:
Conteúdo: Termodinâmica de ciclos frigoríficos, propriedades de R-134a (tabelas de entalpia em saturado).
Vamos precisar:
- Identificar os pontos do ciclo (entrada do evaporador, saída da válvula etc.)
- Pegar entalpias correspondentes na tabela de R-134a para as temperaturas de –10 °C e 38 °C
- 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
. - Estado 3: líquido saturado saindo do condensador a 38 °C → entalpia
. - 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 –10 °C (vapor saturado):
Para 38 °C (líquido saturado):
Logo
.
Passo 3
Aplicar a definição do efeito de refrigeração:
Substituindo:
Resposta
O efeito de refrigeração é cerca de
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.