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:
A vazão mássica de refrigerante, em kg / s;

Passo 1

Tranquilo, vamos lá. O enunciado diz que temos um ciclo frigorífico de compressão de vapor usando R-134a, que fornece 65 kW de refrigeração, com temperatura de evaporação Tev = –10 °C e temperatura de condensação Tcond = 38 °C.
Conteúdo: termodinâmica de refrigeração, ciclo ideal de compressão de vapor.
O que precisamos:
  1. Pegar em tabelas de R-134a as entalpias do vapor saturado a –10 °C (h₁) e do líquido saturado a 38 °C (h₄).
  2. Usar o balanço de energia do evaporador:
dot Q0 = dot m,(h1 - h4)
  1. Calcular a vazão mássica .

Passo 2

Primeiro, vamos às propriedades do R-134a (valores típicos em tabelas):
– A –10 °C (saída do evaporador, vapor saturado):
h1 = 390,8 kJ/kg
– A 38 °C (saída do condensador, líquido saturado):
h4 = 264,6 kJ/kg
Esses valores vêm direto da tabela de propriedades de R-134a (entalpia do vapor e do líquido).

Passo 3

Agora, energia no evaporador: o refrigerante recebe dot Q0 ;=; dot m,(h1 - h4) Longrightarrow dot m ;=; dot Q0h1 - h4 para evaporar. A variação de entalpia por kg é . Então:

Passo 4

Substituindo números:
h1 - h4 = 390,8 - 264,6 = 126,2 kJ/kg
dot m = 65 kW126,2 kJ/kg = 65 kJ/s126,2 kJ/kg approx 0,515 kg/s

Resposta

A vazão mássica de refrigerante necessária é aproximadamente
boxed0,52 kg/s
Isso significa que, para retirar 65 kW de calor a –10 °C, precisamos de cerca de meio quilo de R-134a por segundo passando pelo ciclo.

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