Um refrigerador, que utiliza R -134a como fluido de trabalho consome potência elétrica de 500 W , no compressor. A temperatura no condensador do ciclo é
, e a temperatura baixa é de
. Determine o coeficiente de desempenho para esse ciclo e a capacidade de refrigeração.
6) Uma central de potência a vapor apresenta pressão máxima igual a 3 MPa e temperatura de
no condensador. Uma turbina de condensação é empregada, mas o título nessa turbina não deve ser menor do que
, em qualquer ponto da turbina. Para uma potência de 8 MW gerada pela turbina, determine os valores de trabalho e de todas as transferências de calor em todos os componentes do ciclo e seu rendimento.
6) Uma central de potência a vapor apresenta pressão máxima igual a 3 MPa e temperatura de
Passo 1
Resumo do enunciado e abordagem
O ciclo é um ciclo ideal de compressão de vapor usando R–134a como fluido de trabalho, com evaporação a e condensação a
. A potência elétrica consumida pelo compressor é de
. Precisamos calcular o coeficiente de desempenho (COP) e a capacidade de refrigeração
. Adotamos as seguintes hipóteses padrão:
O ciclo é um ciclo ideal de compressão de vapor usando R–134a como fluido de trabalho, com evaporação a
- Estado 1: saída do evaporador—vapor saturado a
. - Compressão isentrópica de
, até pressão de condensação. - Estado 3: saída do condensador—líquido saturado a
. - Expansão isotérmica em válvula de
sem troca de entalpia . -
, e .
Passo 2
Propriedades termodinâmicas nos estados 1, 2s, 3 e 4
- Estado 1 (vapor saturado a
):
- Estado 2s (compressão isentrópica até
, correspondente a , cerca de ):
Usando tabela de vapor superaquecido em:
Queremos
. Interpolando entre 45 e
C:
- Estado 3 (líquido saturado a
):
- Estado 4 (após válvula de expansão, sem troca de entalpia):
Passo 3
Cálculo de COP, vazão mássica e capacidade de refrigeração
- Trabalho específico do compressor:
- Calor absorvido no evaporador (efetivo por kg):
- Coeficiente de desempenho:
- Vazão mássica
requerida para :
- Capacidade de refrigeração
:
Resposta
COP
Capacidade de refrigeração kW
Capacidade de refrigeração