Determine o COP de ciclo de refrigeração por compressão simples de amônia saturada. A temperatura de evaporação é de
e a temperatura do condensador é de
.
Passo 1
O enunciado pede o coeficiente de desempenho de um ciclo de refrigeração por compressão simples usando amônia saturada, com temperatura de evaporação
e de condensação
. Vamos modelar o ciclo ideal de vapor-compressão, identificando os quatro estados principais e usando tabelas de propriedades da amônia para calcular entalpias e entropias.
Passo 2
Definimos os estados do ciclo:
- Estado 1: saída do evaporador, vapor saturado a
. - Estado 2: saída do compressor, superaquecido à pressão de condensador, compressão isentrópica
. - Estado 3: saída do condensador, líquido saturado a
. - Estado 4: saída da válvula de expansão, mistura a pressão do evaporador, processo isentrópico em termos de entalpia
.
Passo 3
Na Tabela de saturação para amônia a
lemos:
Passo 4
A pressão de condensador corresponde a
. Pela condição isentrópica, temos
. Usando a tabela de vapor superaquecido de amônia à pressão de condensação encontramos, por interpolação,
Passo 5
Na Tabela de saturação para amônia a
obtemos o líquido saturado:
Como a expansão é isentrópica em entalpia (válvula),
Passo 6
O efeito frigorífico e o trabalho de compressão por unidade de massa são
O coeficiente de desempenho vale