Exemplo 2.14 (Stoecker, 3 ed., página 62)
Uma instalação frigorífica opera com amônia a pressões manométricas de evaporação e de condensação iguais a, respectivamente, 190 kPa e 1.000 kPa . O refrigerante deixa o evaporador
superaquecido, ao passo que na saída do condensador o seu sub-resfriamento é de
. A capacidade de refrigeração dessa instalação é de 240 kW . Determine:
a) as temperaturas de evaporação e condensação, além das temperaturas do refrigerante nas saídas do evaporador e do condensador;
b) a vazão volumétrica deslocada pelo compressor, medida no estado correspondente à aspiração;
c) a temperatura do refrigerante na descarga do compressor;
d) a potência de compressão;
e) COP.
Uma instalação frigorífica opera com amônia a pressões manométricas de evaporação e de condensação iguais a, respectivamente, 190 kPa e 1.000 kPa . O refrigerante deixa o evaporador
a) as temperaturas de evaporação e condensação, além das temperaturas do refrigerante nas saídas do evaporador e do condensador;
b) a vazão volumétrica deslocada pelo compressor, medida no estado correspondente à aspiração;
c) a temperatura do refrigerante na descarga do compressor;
d) a potência de compressão;
e) COP.
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo frigorífico por compressão de vapor usando amônia. Temos:
– Pressão de evaporação e pressão de condensação
.
– Saída do evaporador com de superaquecimento.
– Saída do condensador com de sub-resfriamento.
– Capacidade de refrigeração .
Para determinar as temperaturas, entalpias, entropias e vazões mencionadas, precisamos das propriedades termodinâmicas da amônia (tabelas de pressão-temperatura, e
para líquido saturado, vapor saturado e vapor superaquecido).
– Pressão de evaporação
– Saída do evaporador com
– Saída do condensador com
– Capacidade de refrigeração
Para determinar as temperaturas, entalpias, entropias e vazões mencionadas, precisamos das propriedades termodinâmicas da amônia (tabelas de pressão-temperatura,
Passo 2
As propriedades de amônia (tais como
,
,
,
, volumes específicos e dados de superaquecido) não foram fornecidas no enunciado nem em figuras/tabelas anexas. Sem essas tabelas ou dados de referência, não é possível calcular numericamente:
- as temperaturas de evaporação e condensação (
, ), - as entalpias nos estados de entrada e saída do evaporador e condensador,
- a vazão mássica e volumétrica do compressor,
- a temperatura de descarga (
), - a potência de compressão e o COP.
Resposta
Não é possível resolver numericamente o exercício sem dispor das tabelas de propriedades termodinâmicas da amônia, que são essenciais para obter as entalpias e entropias nos diferentes estados do ciclo.