Enunciado

Um ciclo de refrigeração, que utiliza R - 12 como fluido de trabalho, opera numa condição onde a temperatura mínima é - 10 °   C e pressão máxima é 1   M P a . Admita que o ciclo seja ideal como o da Fig.9.32. Determine as transferências de calor específicas no condensador e no evaporador. Calcule, também, o coeficiente de eficácia do ciclo.

Passo 1

OI OI FALA GALERA! Como vocês estão? Espero que bem! Se liga aí galera que esse problema é sobre ciclo de refrigeração ideal, podemos utilizar a Tabela B . 3.1 para encontrar os valores da entalpia que utilizaremos para o calculo das transferências de calor no condensador e no evaporador, logo depois, usaremos o valor dessas transferências para calcular o coeficiente de eficácia do ciclo; E atenção galera, se você não sabe nada sobre ciclo de refrigeração, recomendo da uma olha no conteúdo que o responde aí tem disponível, DEPOIS TU VOLTA MANO! Enfim, dito tudo isto, simbora pra questão!

Passo 2

Primeiramente, observe a imagem abaixo que representa o ciclo de refrigeração ideal com Temperatura inicial de - 10 ° e pressão máxima de 1   M P a :

Ok! Observado a figura iremos calcular os valores de entalpia em cada um dos pontos!

No ponto 1, temos uma temperatura de - 10 ° C , logo a entalpia e a entropia do vapor saturado no ponto 1 equivale à h 1 = 183.19 e s 1 = 0.7019   k J / k g K . Na saída do condensador (ou seja, no ponto de pressão máxima, que seria o ponto 3) temos uma pressão de 1   M P a , logo, a entalpia de liquido saturado no ponto 3 equivale à h 3 = 76.22   k J / k g . Através da figura sabemos que s 1 = s 2 , logo, através da tabela B . 3.2 sabemos que a entalpia no ponto 2 equivale à h 2 ≈ 210.1   k J / k g . (Lembrando que h 3 = h 4 )

Agora com esses dados estabelecidos, podemos calcular o que se pede.

Passo 3

Primeiramente iremos calcular a transferência de calor no evaporador:

q L = h 1 - h 3

q L = 183.19 - 76.22

q L = 107   k J / k g

Agora iremos calcular a transferência de calor no condensador:

q H = h 2 - h 3

q H = 210.1 - 76.22

q H = 133.9   k J / k g

Com isso, calcularemos o coeficiente de eficácia do ciclo:

β = q L q H - q L

β = 107 133.9 - 107

β = 3.98

AÍ ESTÁ, tudo feito com sucesso! É TUDO POR HOJE, bons estudos ;)

Resposta

q L = 107   k J / k g

q H = 133.9   k J / k g

β = 3.98

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