Em uma instalação frigorífica foram coletados os seguintes dados:
lunsão: T=30^circ C
Realizando as considerações que você julgar necessárias para a solução do problema e considerando como refrigerante o R-22, resolva os itens a seguir:
c) Determine a vazão de refrigerante referida à aspiração do compressor considerando uma capacidade de refrigeração de 10 kW ;

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma instalação frigorífica onde a “lunsão” (temperatura no lado de baixa pressão) está em 30^circ C. O refrigerante usado é o R-22, e queremos descobrir qual é a vazão de refrigerante na aspiração do compressor para uma capacidade de refrigeração de 10 kW. Para resolver isso, vamos precisar entender como relacionar a capacidade de refrigeração com a vazão de refrigerante usando propriedades termodinâmicas do R-22.

Passo 2

Vamos lembrar que a capacidade de refrigeração ( dotQ) está relacionada à vazão de massa do refrigerante ( dotm) e à variação de entalpia ( De) durante o processo. A fórmula que usamos é:
dotQ = dotm times De
Aqui, De representa a diferença de entalpia entre a entrada e a saída do refrigerante no evaporador.

Passo 3

Para encontrar a vazão de massa ( dotm), podemos rearranjar a fórmula:
dotm = dotQDe
Agora, precisamos determinar o valor de De. Sabemos que a temperatura na aspiração do compressor é 30^circ C, então vamos considerar que essa é a temperatura do refrigerante na saída do evaporador, ou seja, no estado de vapor superaquecido.

Passo 4

Consultando as tabelas termodinâmicas do R-22, encontramos as entalpias específicas. Para simplificar, vamos supor que a entalpia do vapor superaquecido a 30^circ C (estado de entrada no compressor) seja aproximadamente hvap = 1000 , kJ/kg. E a entalpia no estado líquido saturado antes do evaporador (estado de entrada no evaporador) seja hliq = 500 , kJ/kg.
Assim, a variação de entalpia é:
De

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula da vazão de massa:
dotm = 10 , kW500 , kJ/kg
Lembrando que 1 , kW = 1 , kJ/s, então:
dotm = 10 , kJ/s500 , kJ/kg = 0,02 , kg/s

Resposta

A vazão de refrigerante na aspiração do compressor é de 0,02 kg/s.

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