Para um sistema de refrigeração, a pressão do fluido refrigerante no evaporador é de 210 kPa , enquanto no condensador é de 750 kPa . Se amônia for utilizada em condições saturadas, calcule o trabalho por unidade de massa teórico necessária para operar o compressor.
Passo 1
O enunciado trata do ciclo de refrigeração com amônia em condições saturadas e pede o trabalho teórico por unidade de massa no compressor, que opera de forma isentrópica entre a pressão de evaporador
e a pressão de condensador
. Para resolver precisamos usar tabelas termodinâmicas de amônia para obter entalpias e entropias nos dois estados do fluido.
Passo 2
Identificamos os dois estados do fluido na entrada e na saída do compressor:
Estado 1 (entrada): vapor saturado à pressão .
Estado 2 (saída): vapor superaquecido à pressão , com compressão isentrópica, logo
Estado 1 (entrada): vapor saturado à pressão
Estado 2 (saída): vapor superaquecido à pressão
Passo 3
Na tabela de amônia saturada a
(aprox.\
) lemos o vapor saturado:
Passo 4
Para
buscamos na tabela superaquecida a entalpia correspondente a
. Interpolando entre as linhas da tabela superaquecida em torno de
obtém-se aproximadamente
Passo 5
O trabalho específico de compressão isentrópica é a variação de entalpia entre os estados 2 e 1:
Resposta
O trabalho teórico necessário é aproximadamente
.