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:
A vazão mássica de refrigerante, em
;
Uma instalação frigorífica opera segundo o ciclo padrão de compressão mecânica de vapor utilizando refrigerante
Determinar o que se pede e comentar os resultados:
A vazão mássica de refrigerante, em
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:
Conteúdo: termodinâmica de refrigeração, ciclo ideal de compressão de vapor.
O que precisamos:
- Pegar em tabelas de R-134a as entalpias do vapor saturado a –10 °C (h₁) e do líquido saturado a 38 °C (h₄).
- Usar o balanço de energia do evaporador:
- 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):
– A –10 °C (saída do evaporador, vapor saturado):
– A 38 °C (saída do condensador, líquido saturado):
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
para evaporar. A variação de entalpia por kg é
. Então:
Passo 4
Substituindo números:
Resposta
A vazão mássica de refrigerante necessária é aproximadamente
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.