Conforme a metodologia sugerida em sala de aula resolver
analisar as questões: (20 %)
Refrigerante
-134a entra no compressor de um refrigerador como vapor superaquecido com pressão igual a 0,14 (MPa) e-10
), a uma vazão mássica de
, e sai a 0,8 (MPa) e
. O refrigerante é resfriado no condensador até
e
e é estrangulado na expansão até
(MPa). Desprezando as transferências de calor e as quedas de pressão das linhas de conexão entre os componentes, determine o que se pede e comente os resultados:
A eficiência isentrópica do compressor;
Refrigerante
A eficiência isentrópica do compressor;
Passo 1
Beleza, o enunciado pede a eficiência isentrópica (ηₑ) do compressor que suga R-134a a 0,14 MPa e –10 °C (superaquecido) e descarga a 0,8 MPa e 50 °C, com vazão mássica de 0,05 kg/s.
Conteúdo: 1ª lei pro compressor em termos de entalpia (h), conceito de processo isentrópico (s constante) e definição de eficiência isentrópica.
Vamos precisar de:
Conteúdo: 1ª lei pro compressor em termos de entalpia (h), conceito de processo isentrópico (s constante) e definição de eficiência isentrópica.
Vamos precisar de:
- Tabelas de propriedades do R-134a (h e s em diversos P e T).
- Equação da eficiência isentrópica:
Onde 1 = estado de entrada, 2 = saída real e 2s = saída no processo isentrópico.
Passo 2
Determinar as propriedades no ponto 1 (entrada): P₁=0,14 MPa, T₁=–10 °C.
Consultando a tabela superaquecido de R-134a:
Consultando a tabela superaquecido de R-134a:
Passo 3
Estado 2s (saída isentrópica): mantém-se
e P₂=0,8 MPa.
Na tabela superaquecido para P=0,8 MPa, encontre a temperatura que resulta em .
Interpolações típicas dão:
Na tabela superaquecido para P=0,8 MPa, encontre a temperatura que resulta em
Interpolações típicas dão:
Passo 4
Estado 2 real (dado): P₂=0,8 MPa, T₂=50 °C.
Na tabela superaquecido:
Na tabela superaquecido:
Passo 5
Agora calcula a eficiência isentrópica pela fórmula:
Em porcentagem:
Resposta
A eficiência isentrópica do compressor é cerca de 75 %.