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 calor rejeitado para o ambiente externo pelo condensador, em (kW);
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 calor rejeitado para o ambiente externo pelo condensador, em (kW);
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um ciclo de refrigeração por compressão de vapor usando R-134a. Ele tira 65 kW de calor lá de dentro (temperatura de evaporação –10 °C) e joga pra fora num condensador a 38 °C. A parada é achar quanto de calor sai pelo condensador, em kW.
Conteúdo: Termodinâmica de ciclos de refrigeração (equilíbrio de energia e propriedades do fluido nos estados).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termodinâmica de ciclos de refrigeração (equilíbrio de energia e propriedades do fluido nos estados).
O que vamos precisar:
- Valores de entalpia e entropia do R-134a nas condições de evaporação e condensação (tabelas).
- Conceito de processo isentrópico (compressão ideal).
- Balanço de energia no evaporador e no condensador.
Passo 2
Primeiro, pegamos na tabela de R-134a, à pressão de saturação correspondente a –10 °C (evaporação):
– estado 1 (vapor saturado a –10 °C):
– estado 1 (vapor saturado a –10 °C):
Isso representa a entalpia e a entropia do vapor que entra no compressor.
Passo 3
Depois, estado 3 é o fluido depois do condensador, ou seja, líquido saturado a 38 °C. Da tabela de R-134a:
Na expansão subsequente (válvula), a entalpia não muda, então
.
Passo 4
No compressor a gente assume compressão isentrópica, então
Agora vai na tabela de superaquecido de R-134a, procura na pressão de condensação (saturação a 38 °C) o ponto onde
. Fazendo interpolação, acha-se:
Passo 5
Com a entalpia de entrada e saída do evaporador, o fluxo mássico
sai de
Passo 6
O trabalho do compressor é
E o calor rejeitado no condensador é o calor extra vindo do evaporador mais esse trabalho: