Uma instalação frigorífica opera segundo um ciclo de compressão a vapor com R-22. A vazão mássica do refrigerante é
. As temperaturas de condensação e de evaporação são iguais a, respectivamente,
e
. Sendo h1
. Calcule o que se pede abaixo.
a) O calor absorvido no evaporador
b) O calor rejeitado no condensador
c) A potência requerida no compressor
d) O COP máximo desse refrigerador e o COP real.
e) Diga se o refrigerador é possível ou não.
a) O calor absorvido no evaporador
b) O calor rejeitado no condensador
c) A potência requerida no compressor
d) O COP máximo desse refrigerador e o COP real.
e) Diga se o refrigerador é possível ou não.
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo de refrigeração por compressão de vapor usando R-22, com vazão mássica
. As temperaturas de evaporação e condensação são
e
. As entalpias fornecidas são:
Vamos precisar das definições de entalpia em cada processo e das fórmulas de balanço de energia para cada componente do ciclo.
Passo 2
No estrangulamento (válvula de expansão) a entalpia é constante, logo o estado 4 logo após a válvula tem
Passo 3
O calor absorvido no evaporador por unidade de massa é
Multiplicando pela vazão mássica,
Passo 4
O calor rejeitado no condensador por unidade de massa é
Logo,
Passo 5
A potência requerida no compressor é dada por
e em kW,
Passo 6
O coeficiente de desempenho real é
Passo 7
O COP máximo dado por Carnot entre reservatórios a
e
é
Passo 8
Como
, o ciclo é termodinamicamente possível.
Resposta
a)
b)
c)
d)
e) O refrigerador é possível, pois
b)
c)
d)
e) O refrigerador é possível, pois