Conforme a metodologia sugerida em sala de aula resolver e analisar as questões: (20 %)
Refrigerante R-134a entra no compressor de um refrigerador como vapor superaquecido com pressão igual a 0,14 (MPa) e-10 ( ^circ C ), a uma vazão mássica de 0,05(kg / s), e sai a 0,8 (MPa) e 50( ^circ C). O refrigerante é resfriado no condensador até 26( ^circ C) e 0,72(MPa) e é estrangulado na expansão até 0 , 1 5 (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;

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:
  • Tabelas de propriedades do R-134a (h e s em diversos P e T).
  • Equação da eficiência isentrópica:
etas ;=;h2s-h1,h2-h1,
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:

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:

Passo 4

Estado 2 real (dado): P₂=0,8 MPa, T₂=50 °C.
Na tabela superaquecido:

Passo 5

Agora calcula a eficiência isentrópica pela fórmula:
etas=h2s-h1h2-h1 =280,0 - 250,0290,0 - 250,0 =30,040,0 =0,75
Em porcentagem:
etasapprox75%

Resposta

A eficiência isentrópica do compressor é cerca de 75 %.

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