O fluido refrigerante R-134a entra no compressor de um refrigerador como vapor superaquecido a
e
a uma taxa de
, e sai a
e
. O refrigerante é resfriado no condensador até
e
e estrangulado até
. Desprezando as transferências de calor e as quedas de pressão nas linhas de conexão entre os componentes, mostre o ciclo em um diagrama T-s com as linhas de saturação e determine
(a) a taxa de remoção de calor do espaço refrigerado e a potência entregue ao compressor
(a) a taxa de remoção de calor do espaço refrigerado e a potência entregue ao compressor
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo frigorífico de R-
a com os quatro pontos característicos:
– Estado : entrada do compressor, vapor superaquecido a
,
, vazão mássica
.
– Estado : saída do compressor, vapor superaquecido a
,
.
– Estado : saída do condensador, líquido saturado a
,
.
– Estado : saída do estrangulamento, mistura a
.
Conteúdo da matéria: ciclo de refrigeração por compressão de vapor, balanço de energia em compressor (adiabático) e em evaporador (isentálpico no estrangulador). Para resolver, vamos precisar das entalpias em cada estado obtidas em tabelas de R- a e então aplicar
e
.
– Estado
– Estado
– Estado
– Estado
Conteúdo da matéria: ciclo de refrigeração por compressão de vapor, balanço de energia em compressor (adiabático) e em evaporador (isentálpico no estrangulador). Para resolver, vamos precisar das entalpias em cada estado obtidas em tabelas de R-
Passo 2
Identificamos os processos no diagrama
–
com as linhas de saturação:
: compressão adiabática (isentropicamente aproximada se considerarmos eficiência unitária) que eleva
e
.
: rejeição de calor no condensador a pressão quase constante de
, vaporização completa até líquido saturado.
: estrangulamento (válvula de expansão) isenthalpicamente, cai a pressão de
.
: evaporação, absorção de calor a pressão quase constante até voltar a vapor saturado ou ligeiramente superaquecido.
Passo 3
Consultando tabelas de R-
a:
– Estado (
,
):
– Estado
– Estado
(
,
):
– Estado
(líquido saturado a
,
):
No estrangulamento
temos processo isentalpico, logo
Passo 4
Potência do compressor:
Passo 5
Taxa de remoção de calor no evaporador (espaço refrigerado):