Trabalho de curso termodinâmica

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA MECÂNICA

TRABALHO DE CURSO TERMODINÂMICA

NOMES: DEIVID MARLON DE SOUZA ELBERT VIEIRA DE CARVALHO FÁBIO ANTÔNIO DA SILVEIRA LUCIO DE FREITAS REIS MARCELLO HYRAN DE OLIVEIRA RAMOS PEDRO IGOR QUERINO DOS SANTOS

CONTAGEM NOVEMBRO 2012

Na Figura 1 são mostrados os componentes de uma bomba de calor para o aquecimento da água de uma piscina. Em regime permanente, Refrigerante R134a é admitido no compressor a p1 = 1,5 bar e T1 = -8 °C e é comprimido até p2 = 7 bar e T2 = 72°C. Após o compressor o refrigerante passa através do condensador onde é condensado até estado líquido a uma temperatura T3 = 22°C, transferindo calor à água. A entrada de água da piscina é admitida no condensador a T5 = 20°C e p5 = 3,0 bar, a uma vazão volumétrica de (AV)5 = 15 L/s, retornando à piscina a uma temperatura T6 = 28ºC. O refrigerante então é expandido através de uma válvula de expansão até o estado 4. Para o fechamento do ciclo de funcionamento da bomba de calor, até as condições iniciais de pressão e temperatura (p1 e T1), o ar ambiente é admitido nas condições atmosféricas locais a p7 = 1,0 bar e T7 = 27°C, sendo descarregado ao ambiente a uma temperatura T8 = 17°C.

T1[°C] -8

P1[bar] 1,5

T2[°C] 72

P2[bar] 7,0

Simbologia 1 – Refrigerante R134a T3[°C] T5[°C] P5[bar] (AV)5[L/s] 22 20 3,0 15

T6[°C] 28

P7[bar] 1,0

T7[°C] 27

T8[°C] 17

Hipóteses:       Cada componente é analisado como um volume de controle em regime permante. O compressor opera adiabaticamente. A expansão na válvula é um processo de estrangulamento. O ar no volume de controle encontrado no evaporador comporta-se como gás ideal.

a) Esboce todos os estados e processos para o Refrigerante nos diagramas “T-s” e “p-h” e determine;  Vamos encontrar as propriedades para os estados apresentados: Estado 1: Gás Refrigerante R134a com temperatura T1 = -8°C e pressão p1 = 1,5 bar Obs.: Vamos ver a tabela A11 (propriedades do