Balanço de energia em um condensador

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

ESCOLA DE ENGENHARIA

Laboratório de Termodinâmica

Roteiro - Balanço de energia em um condensador

Objetivo

O objetivo desta atividade prática é calcular a vazão mássica () de Freon em um condensador através do balanço de energia em um volume de controle.

Procedimento
A Figura 1 demonstra um ciclo de refrigeração, para esta prática consideraremos apenas o condensador.

Figura 1: Ciclo de refrigeração.

Figura 2: Ilustração de um condensador.

Primeiro o refrigerador deve ser ligado, e as medidas serão feitas quando o regime permanente for atingido. Além disso, consideraremos variações de energia cinética e potencial desprezíveis.
Fazendo um volume de controle em torno do condensador, utilizamos a Primeira lei da Termodinâmica:

 (Freon)
 (1)
O calor liberado pelo Freon é absorvido pelo ar impulsionado pelo ventilador:
 (ar)
Então:

Cálculo do :

Equação final para o cálculo da vazão mássica de Freon:

Para encontrar a vazão mássica de Freon (), os itens a serem medidos estão descritos na Tabela 1.

Variável
Medições
Instrumentos
Valores

Temperatura na entrada do condensador (ºC)
Termopar

Temperatura na saída do condensador (ºC)
Termopar

Pressão na entrada do condensador (psi)
Manômetro

Pressão na saída do condensador (psi)
Manômetro

Velocidade do ar (m/s)
Anemômetro

Temperatura do ar antes de passar pelo condensador (ºC)
Termopar

Temperatura do ar após passar pelo condensador (ºC)
Termopar

Pressão atmosférica (psi)
Manômetro

Área da passagem do ar ()
Fita métrica

Tabela 1: Itens a serem medidos

Deve-se observar que o valor de h é encontrado de acordo com os valores de pressão e temperatura dos fluidos e o auxílio de tabelas termodinâmicas.
Após a medição de todas as incógnitas, conseguimos mensurar o valor da vazão mássica de Freon ().