Enunciado

Um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor que utiliza refrigerante R-134a como fluido de trabalho opera entre os limites de pressão de 120 kPa e 700 kPa. A fração de massa do refrigerante que se encontra na fase líquida na entrada do evaporador é

(a) 0,69 (b) 0,63 (c) 0,58 (d) 0,43 (e) 0,35

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem?

Bem, podemos esboçar o esquema do diagrama T-s para o ciclo de refrigeração por compressão de vapor assim:

Como o problema pede a fração de massa do refrigerante que se encontra na fase líquida, devemos encontrar primeiro a fração que se encontra em vapor em 4, ou seja, o título x 4 .

Passo 2

Primeiramente, sabemos que P 1 = P 4 = 1 20   k P a e o estado 1 se encontra em vapor saturado, então, das tabelas termodinâmicas para o refrigerante R-134a, temos:

h 1 = 2 36,97   K J k g   e   s 1 = 0 , 94779 K J k g K

Sabe-se que o estado 2 encontra-se em vapor superaquecido e P 2 = P 3 = 0,7   M P a e que s 1 = s 2 , então:

h 2 ≅ 27 3 , 4 K J k g

O estado 3 se encontra em líquido saturado e possui P 3 = 0,7   M P a , então:

h 3 = 88,82 K J k g

E assumindo que há estrangulamento em 3-4, então h 4 = h 3 = 88,82 K J k g

Portanto, o título no estado 4 pode ser expresso por:

x 4 = h 4 - h l h l v = 88,82 - 22,49 214,48   → x 4 = 0,309

Portanto, a fração de massa do refrigerante que se encontra na fase líquida é 0,69

Resposta

Letra a) 0,69

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Nos ciclos de refrigeração por absorção, por que o fluido no absorvedor é resfriado e o fluido no gerador, aquecido?
A água pode ser usada como refrigerante em aplicações de condicionamento de ar? Explique.
Quais são as vantagens e desvantagens da refrigeração por absorção?
Uma carga de resfriamento de 36k J / k g a 0 ° C deve ser atendida por um ciclo ideal de refrigeração a gás que utiliza ar como fluido de trabalho. Calor proveniente desse ciclo é rejeitado para a viz
Refaça o Prob. 11–77 E, nesse caso considerando a eficiência isentrópica do compressor igual a 87 % , a eficiência isentrópica turbina igual a 94 % e a queda de pressão através de cada trocador de cal