Refrigeraçao

Páginas: 7 (1517 palavras) Publicado: 20 de março de 2011
Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Mecânica EMC 5406 – Termodinâmica Aplicada Prof. Jader R Barbosa Jr. Capítulo 4. Ciclos de Refrigeração Exercícios Propostos 1. Um ciclo de refrigeração de Carnot operando em regime permanente utiliza o refrigerante R-134a como fluido de trabalho. O refrigerante muda de fase de vapor saturado para líquido saturado a 30ºC nocondensador enquanto rejeita calor. A pressão do evaporador é de 160 kPa. Mostre o ciclo em um diagrama T-s com as linhas de saturação e determine: (a) o coeficiente de performance, (b) a quantidade de calor absorvido do espaço refrigerado e (c) a entrada líquida de trabalho. Respostas: (a) 5,64, (b) 147 kJ/kg, (c) 26,1 kJ/kg 2. Considere dois ciclos de refrigeração por compressão de vapor. Orefrigerante entra na válvula de expansão como líquido saturado a 30ºC em um ciclo e como líquido subresfriado a 30ºC no outro. A pressão do evaporador de ambos os ciclos é igual. Qual ciclo você acha que terá o COP mais alto? 3. Um refrigerador comercial com refrigerante R-134a como fluido de trabalho é usado para manter o espaço refrigerado a -30ºC rejeitando o calor dissipado para a água de resfriamentoque entra no condensador a 18ºC a uma vazão de 0,25 kg/s e dele sai a 26ºC. O refrigerante entra no condensador a 1,2 MPa e 65ºC e sai a 42ºC. O estado de entrada do refrigerante no compressor é 60kPa e -34ºC. Estima-se que o compressor receba calor a uma taxa de 450W da vizinhança. Determine (a) o título do refrigerante na entrada do evaporador, (b) a capacidade de refrigeração, (c) o COP dorefrigerador e (d) a capacidade de refrigeração máxima (teórica) para a mesma potência entregue ao compressor. Respostas: (a) 0,48, (b) 5,85 kW, (c) 2,33, (c) 12,72 kW

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4. Um refrigerador usa refrigerante R-134a como fluido de trabalho e opera em um ciclo ideal (padrão) de refrigeração por compressão de vapor entre 0,12 e 0,7 MPa. A vazão mássica do refrigerante é 0,05 kg/s. Mostre o ciclo emum diagrama T-s com as linhas de saturação. Determine: (a) taxa de remoção de calor do espaço refrigerado e a potência entregue ao compressor, (b) a taxa de rejeição de calor para o ambiente e (c) o coeficiente de performance. Respostas: (a) 7,41 kW, 1,83 kW, (b) 9,23kW, (c) 4,06. 5. Considere um sistema de refrigeração de 300kJ/min que opera em um ciclo de refrigeração ideal (padrão) porcompressão de vapor com o refrigerante R-134a como fluido de trabalho. O refrigerante entra no compressor como vapor saturado a 140kPa e é comprimido até 800kPa. Mostre o ciclo em um diagrama T-s com as linhas de saturação determine (a) o título do refrigerante ao final do processo de estrangulamento, (b) o coeficiente de performance e (c) a potência entregue ao compressor. Respostas: (a) 0,322 kW, (b)3,97, (c) 1,26 kW. 6. O refrigerante R-134a entra no compressor de um refrigerador como vapor superaquecido a 0,14 MPa e -10ºC a uma taxa de 0,12 kg/s, e sai a 0,7 MPa e 50ºC. O refrigerante é resfriado no condensador até 24ºC e 0,65 MPa e estrangulado até 0,15 MPa. Desprezando a transferência de calor e as quedas de pressão nas linhas de conexão entre os componentes, mostre o ciclo em um diagrama T-scom as linhas de saturação e determine (a) a taxa de remoção de calor do espaço refrigerado e a potência entregue ao compressor (b) a eficiência isentrópica do compressor e (c) o COP do refrigerador. Respostas: (a) 19,4 kW, 5,06 kW, (b) 82,5%, (c) 3,83.

7. Um refrigerador utiliza o refrigerante R-134a como fluido de trabalho e opera no ciclo de refrigeração por compressão de vapor mostradoabaixo. O refrigerante entra no evaporador a 120 kPa com um título de 30% e sai do compressor a 60ºC. Se o compressor consome 450W de potência, determine (a) a vazão mássica do refrigerante, (b) a pressão do condensador e (c) o COP do refrigerador. Respostas: (a) 0,00727 kg/s, (b) 672 kPa, (c) 2,43.

8.

Considere um sistema de refrigeração que utiliza o refrigerante R-134a como fluido de...
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