Enunciado

Refrigerante 134a, a uma taxa de 0,8 lb/s (0,36 kg/s), entra em um compressor operando em regime permanente, como vapor saturado a 30 psia (206,8 kPa), sendo descarregado a uma pressão de 160 psia (1,1 MPa). A transferência de calor com a vizinhança e os efeitos das energias ciética e potencial podem ser desprezados.

  1. Determine a potência teórica mínima de entrada necessária, em Btu/s, e a temperatura de descarga correspondente, em °F.
  2. Considerando que a temperatura de saída é de 130°F (54,4°C), determine a potência real, em Btu/s, e a eficiência isentrópica do compressor.

Passo 1

Simbora galera!

Da tabela A-11E bora catar umas informações, vê só:

h 1 = 103,96 B t u l b ; s 1 = 0,2209 B t u l b R

Tendo um processo isentrópico, s 2 s = s 1 .

Agora bora pegar uns dados da tabela A-12E, teremos:

T 2 s = 120   ° F ; h 2 s = 118,89   B t u / l b

Lembrem-se, pegamos esses dados utilizando as informações de entrada e saída que temos!

Passo 2

Show, bora lá! Pela equação de energia, num processo em estado permanente, adiabático e com energia cinética e potencial desprezíveis, teremos:

W = m ( h 1 - h 2 s )

Bora substituir os dados, assim:

W = 0,8 103,96 - 118,89 = - 11,944   B t u / s

O sinal negativo refere-se a energia entrando!

Passo 3

Bora na tabela A-12E novamente, agora para encontrar a entalpia em 2 para T 2 = 130 ° F , assim, por interpolação teremos:

h 2 = 121,65   B t u / l b

Com a mesma expressão para o trabalho, teremos:

W = m h 1 - h 2 = 0,8 103,96 - 121,65 = - 14,125   B t u / s

A eficiência isentrópica é dada por:

η = h 2 s - h 1 h 2 - h 1 = 118,89 - 103,96 121,65 - 103,96 = 0,844 = 84,4 %

Resposta

  1. 11,944 Btu/s e 120 °F
  2. 14,125 Btu/s e 84,4%
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