Refrigeraçao

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 no condensador 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. O refrigerante 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 resfriamento que 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 do refrigerador 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

1

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 em