O fluido de trabalho utilizado em uma bombal de calor, que, opera segundo um ciclo de Carnot, é o R-134a. A temperatura do fluido refrigerante no evaporador da bomba de calor é 0^circ C e o fluido deixa o evaporador como vapor saturado. A temperatura do fluido refrigerante é 60^circ C no condensador da bomba de calor e o fluido deixa o condensador como líquido saturado. Determine: a) A pressão de descarga do compressor.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma bomba de calor operando num ciclo de Carnot usando o R-134a como fluido de trabalho. No evaporador, a temperatura do refrigerante é 0^circ C e ele sai como vapor saturado. No condensador, a temperatura é 60^circ C e ele sai como líquido saturado. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a pressão de descarga do compressor. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre ciclos de Carnot, propriedades do R-134a e como relacionar temperatura e pressão nesse contexto.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um ciclo de Carnot. É um ciclo termodinâmico teórico que tem a maior eficiência possível entre duas temperaturas. No caso da bomba de calor, ele opera entre a temperatura do evaporador ( 0^circ C) e a do condensador ( 60^circ C).

Passo 3

Agora, precisamos saber como a temperatura e a pressão estão relacionadas no R-134a. Para isso, utilizamos as tabelas de propriedades termodinâmicas do R-134a, que nos mostram a relação entre temperatura, pressão e estado do refrigerante (se está saturado, super aquecido, etc.).

Passo 4

No evaporador, o refrigerante está a 0^circ C e sai como vapor saturado. Isso significa que a pressão de sucção (entrada do compressor) corresponde à pressão de saturação do R-134a a 0^circ C. Consultando a tabela, essa pressão é de aproximadamente 2,04 bar.

Passo 5

No condensador, a temperatura é 60^circ C e o refrigerante sai como líquido saturado. Isso indica que a pressão de descarga (saída do compressor) corresponde à pressão de saturação do R-134a a 60^circ C. Vamos verificar na tabela qual é essa pressão.

Passo 6

Consultando a tabela de propriedades do R-134a a 60^circ C, encontramos que a pressão de saturação é de aproximadamente 14,14 bar. Essa é a pressão que precisamos para o nosso compressor.

Resposta

A pressão de descarga do compressor é de aproximadamente 14,14, bar.

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