Em um refrigerador por compressão de vapor de HFC-134a, o compressor tem eficiência de
, o condensador fornece líquido a
e
, o evaporador fornece vapor saturado a -10 oC e a potência frigorífica é
. Calcule as propriedades termodinâmicas de todas as correntes, a vazão mássica do refrigerante, a taxa de trabalho e o coeficiente de desempenho da máquina.
Passo 1
O ciclo é um refrigerador por compressão de vapor de R-134a com as seguintes condições: compressor ideal (isentropia perfeita), condensador entrega líquido saturado a
e
, evaporador gera vapor saturado a
. A potência frigorífica é
. Vamos determinar as propriedades termodinâmicas nos quatro estados, a vazão mássica
, a potência do compressor
e o coeficiente de desempenho
.
Passo 2
Estado 1 (saída do evaporador): vapor saturado a
.
Pela tabela de saturação de R-134a a :
Pela tabela de saturação de R-134a a
Passo 3
Estado 2 (saída do compressor): compressão isentrópica até
com
.
Em superaquecido a , buscando
na tabela, obtemos por interpolação:
Em superaquecido a
Passo 4
Estado 3 (saída do condensador): líquido saturado a
e
.
Passo 5
Estado 4 (após válvula de expansão): processo isoentalpico,
No ponto de expansão a
, a qualidade
é
Passo 6
A potência frigorífica é
Passo 7
O trabalho do compressor por kg é
logo a potência de compressor é
O coeficiente de desempenho é
Resposta
Propriedades nos estados:
Estado 1: ,
,
.
Estado 2: ,
,
.
Estado 3: , líquido saturado a
,
.
Estado 4: ,
,
.
,
,
.
Estado 1:
Estado 2:
Estado 3:
Estado 4: