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ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 1 ME607 REFRIGERAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR Professor Michel Sadalla Filho Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbianas e Compressores Obs Esse DOC aborda os processo isoentrópico tanto de máquinas térmicas ciclos de potência como para refrigeradores ciclos de refrigeração O cálculo da eficiência de uma turbina 𝜂𝑇 é determinado pela relação entre o trabalho real da turbina 𝑊𝑇 𝑅𝑒𝑎𝑙 e o trabalho ideal desta turbina que é o trabalho isoentrópico 𝑊𝑇 𝐼𝑠𝑜 𝑜𝑢 𝑊𝑇 𝑠 Já para um equipamento que precisa de energia como uma bomba ou um compressor a eficiência isoentrópica é determinada pela relação entre o trabalho isoentrópico 𝑊𝐶 𝐼𝑠𝑜 e o trabalho real 𝑊𝐶 𝑅𝑒𝑎𝑙 onde C compressor O trabalho isoentrópico é idealizado ou seja não se consegue na prática pois a transformação da energia térmica em energia mecânica ocorreria mantendo a entropia constante a entropia do vapor na saída da turbina seria igual ao do vapor na entrada da turbina Apesar de o processo isoentrópico ser um processo idealizado não ocorrer na prática ele é muito importante pois ele indica o máximo de trabalho teórico que seria possível obter no caso de uma turbina ou o mínimo trabalho teórico necessário caso de uma bomba ou um compressor 𝜂𝑇 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑛𝑡𝑟ó𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑎 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 𝑊𝑇 𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑊𝑇 𝐼𝑠𝑜 𝜂𝐶 trabalho isoentrópico do compressor trabalho real do compressor 𝑊𝐶 𝐼𝑠𝑜 𝑊𝐶 𝑅𝑒𝑎𝑙 Tanto os ciclos ideais de potência a vapor ou a gás como o ciclo ideal de refrigeração por compressão do vapor apresentam processos isoentrópicos Turbinas Compressores vers 2 17 Ago 2023 Prob 213 ciclo Ideal Refr Compravapor Vers Z Bons estudes 17 Ago2023 7 Vers 1 Mane de 18980 22 Trabalho real Trabalho real é e menor que o trabalho ideal Maior que o cisoentrópico Trabalho ideal Máximo trabalholteórico Cisoentrópico Minimotrabalho IN WTs Teórico C Indice sIsoentrópico ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 2 Exercícios de Máquinas Térmicas Processos Isoentrópicos para turbinas Os Exercícios 1 2 e 3 apresentam os dados reais de entrada e saída para três turbinas Determine para cada uma das três turbinas i O trabalho real da turbina 𝑊𝑇 𝑅 ii O trabalho isoentrópico da turbina 𝑊𝑇 𝑆 iii A eficiência isoentrópica da turbina 𝜂𝑇 iv A potência real da turbina em kW e CV v Verifique se a turbina respeita a Segunda Lei da Termodinâmica justifique 1 𝑃1 3 𝑀𝑃𝑎 𝑇1 500 𝑃2 10 𝑘𝑃𝑎 𝑥2 92 𝑚 10800 𝑘𝑔 ℎ 2 𝑃1 5 𝑀𝑃𝑎 𝑇1 400 𝑃2 200 𝑘𝑃𝑎 𝑥2 95 𝑚 18000 𝑘𝑔 ℎ 3 𝑃1 2 𝑀𝑃𝑎 𝑇1 500 𝑃2 300 𝑘𝑃𝑎 𝑇2 95 𝑚 14400 𝑘𝑔 ℎ 4 Considere um motor térmico de Carnot que utiliza água como fluido de trabalho A transferência de calor para a água ocorre a 300 ºC e nesse processo a água se transforma de líquido saturado para vapor saturado Sabendo que o reservatório a baixa temperatura está a 40 ºC a Mostre o ciclo em um diagrama T s b Determine o título da água no início e no término da transferência de calor para a fonte fria c Determine o trabalho líquido por kilograma de água d Determine o rendimento térmico desse ciclo 7 Dois quilogramas de água a 120 oC com título de 25 tem sua temperatura elevada em 20 oC em um processo a volume constante Determine a O novo título b A nova entropia específica 6 Uma caldeira a temperatura de 600 K fornece vapor para uma turbina com um fluxo de calor de 1000 Kcals O vapor depois de passar pela turbina cede calor ao condensador fonte fria um fluxo de calor de 800 Kcals a 293 K Pede se a A potência desta máquina térmica b O rendimento da máquina térmica c Qual seria o rendimento de máquina de Carnot funcionando a estas temperaturas d Esta máquina térmica é possível Explique 7 Numa máquina frigorífica em cada ciclo de gás utilizado são retirados 120 J do congelador No processo a atmosfera fonte quente recebe 150 J Determine a O trabalho do compressor em cada ciclo ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 3 b A eficiência desta máquina térmica Princípios de Termodinâmica aplicados para Máquinas Térmicas e Refrigeradores ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 4 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 5 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 6 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 7 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 8 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 9 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 10 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 11 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 12 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 13 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 14 Uma turbina operando em regime permanente o estado de entrada do fluido de trabalho e a pressão de descarga são fixos A definição da eficiência de uma turbina tem como base o processo isoentrópico processo ideal sem irreversibilidades razão entre o trabalho resultante real da turbina e o trabalho resultante que seria alcançado se o processo entre o estado de entrada e a pressão de saída fosse isoentrópico w w 82 y ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 15 w w t r a b a l h o r e a l t r a b a l h o i s o e n t r ó p i c o h h h h entalpia de entrada a mesma dois processos entalpia de saída processo real entalpia de saída processo isoentrópico Fig 32 Fig 32 84 O diagrama dos pro cessos real e isoentrópico de uma turbina adiabática O diagrama dos pro cessos real e isoentrópico de uma turbina adiabática Diagramas e dos processos real e isoentrópico de uma turbina adiabática Fig 32 Fig 32 85 n u Para turbinas oftrabalhoreal émenor que o trabalho produzio Ideal Isoentrópico ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 16 Para bombas e compressors o trabalho real consumido e maior ge o trabalho ideal Isoentro pico ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 17 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 18 Vapor dágua entra numa turbina em regime permanente a 3 MPa e 400oC e sai a 50 kPa e 100oC Se a potência produzida pela turbina for de 2 MW determine a a eficiência isoentrópica da turbina b a vazão mássica de vapor dágua que escoa através da turbina Fig 32 Fig 32 Ç B Ex 712 88 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 19 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 20 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 21 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 22 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 23 Com base no diagrama T s da figura abaixo determine a entalpia na saída do compressor considerando R134a o fluido refrigerante Processo Isoentro PICO Exemplo Cálculo de hz Resolução Sabemos que em um ciclo de refrigeração por compres são a vapor ideal o compressor opers isoentropicament 2b S2 31 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 31 Processo Isoentrópico no compressor Estado 1 P 012MPa h1 236975 X 1 100 51 09477948 k51yK Estado P2 07 MPa S2 S1 094779k5kg 201104 I h S E 30 26845 09313 40 30 27857 26845 09641 0933 Tz hz 094779 4052 27857h2 09641 094779 402785709641 2P Tz 3503hz 27354k5ky ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 24 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 25 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 26 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 27 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 28 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 29 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 23 Com base no diagrama T s da figura abaixo determine a entalpia na saída do compressor considerando R134a o fluido refrigerante Processo Isoentro PICO Exemplo Cálculo de hz ExO1 Resolução Sabemos que em um ciclo de refrigeração por compres são a vapor ideal o compressor opers isoentropicament 2b S2 31 ⑤ ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 31 Processo Isoentrópico no compressor Ex01 Estado 1 P 012MPa h1 236975 X 1 100 51 09477948 k51yK Estado P2 07 MPa S2 S1 094779k5kg 201104 I h S E 30 26845 09313 40 30 27857 26845 09641 0933 Tz hz 094779 4052 27857h2 09641 094779 402785709641 2P Tz 3503hz 27354k5ky ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 30 Ciclo de Refrigeração por Compressão a Vapor Ideal completo Ex 79 RF Um ciclo de refrigeração que utiliza R134a como fluido de trabalho opera numa condição em que a temperatura mínima é 10oC e a pressão máxima 1 MPa Admita que o ciclo seja ideal como o da Fig32 determine a transferência de calor específica no condensador b A transferência de calor específica no evaporador c O coeficiente de desempenho EX 02 32 Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 9 RefrCAr 29 RFCV Um ciclo de refrigeração que utiliza R134a como fluido de trabalho opera numa condição em que a temperatura mínima é 10oC e a pressão máxima 1 MPa Admita que o ciclo seja ideal como o da Figura determine Van Wylen P 1175 a A transferência de calor específica no condensador b A transferência de calor específica no evaporador c O coeficiente de desempenho Ex0Z qH qL COPR s 2 1 MPa A 10 ⑧ ⑧ 8 mqL 1 5 Estado I TAB A11 T 10 P 20074kPa X1 100 hi hy 24451k5kg vapor saturdy Sy 0193766k5kgk Estado P3 10Pa h3 be 10732k5 ky X3 P Líquido saturado 11 h4 43 10732k51 Est do 4 Válvula processo isentlpica 33 Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 9 RefrCAr 29 RFCV Um ciclo de refrigeração que utiliza R134a como fluido de trabalho opera numa condição em que a temperatura mínima é 10oC e a pressão máxima 1 MPa Admita que o ciclo seja ideal como o da Figura determine Van Wylen P 1175 a A transferência de calor específica no condensador b A transferência de calor específica no evaporador c O coeficiente de desempenho EXO2 s 2 1 MPa A 10 ⑧ ⑧ 8 mqL 1 5 Estado 2 compressor isoentrópico P2 10 MPa 52 Si 0193766K511 Vapor superaquecido hz 27801 09376652 4571 configuram as contas 34 Assunto Data Ex02 Balanço de energis Evaporador 41 1 471 hy x h12q h1 44 24451 10732 qL 13719K51 compressor 1 32 thi y h2DX h1 hz q I 2 1 2 XV 24451278012x Wc 3350k5y 1 2 Condensadon 2 3 z hz h3 2 2 27z hz hz 10732 2780 CH17069 K5kg Coeficiente de Performance COD 82 13719 k5kg ID COP 410 We 3350k5Ky 35 Assunto Data Processo Isoentropico no Compressor Fluido R134a Ex03 Vamos treinar Calcule a entapia do Estado 2 considerando Processo Isoentrópico no compressor Resposta h227537K5kg Assunto Data Processo Isoentropico no Compressor Fluido R134a Ex03 Vamos treinar hz Assunto Data Processo Isoentropico no Compressor Fluido R134a Ex04 Vamos treinar Caso a eficiênus isoentripl do compressor for 80 calcule a entlpis real Estsdo Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 13 RefrCAr 213 RFCV Ciclo ideal de Refrigeração por compressão de vapor Um refrigerador utiliza refrigerante R134a como fluido de trabalho em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor entre 014 MPa e 080 MPa Se a vazão mássica do refrigerante for de 005 kgs determine a A taxa de remoção de calor do espaço refrigerado Çengel Boles Ex 111 b A potência do compressor c A taxa de rejeição de calor para o ambiente d O COP do refrigerador Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 13 RefrCAr 213 RFCV Ciclo ideal de Refrigeração por compressão de vapor Um refrigerador utiliza refrigerante R134a como fluido de trabalho em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor entre 014 MPa e 080 MPa Se a vazão mássica do refrigerante for de 005 kgs determine a A taxa de remoção de calor do espaço refrigerado Çengel Boles Ex 111 b A potência do compressor c A taxa de rejeição de calor para o ambiente d O COP do refrigerador O enunciado não diz nac sobre eficnis do compressor eou outra informa car diferente das pressões baixa e alts Portanto éum ciclo Ideal Estados chaves ciclo Ideal de Refrigeraçar compressão axapon P 014MPa hi k5lig Válvula Expansão X1 100 Si kIK Prosso Isoentlpico P3 080MP h3 44 hz X3 0 P2 080 MP hz S2 51 Pergunta Qual o título de fluido ao entraporador hy xxhr 1 xyhe 24 hyhe hrhe CJ Table A1 Molar mass gas constant and Table A20 Idealgas properties of carbon dioxide criticalpoint properties CO Table A2 Idealgas specific heats of various Table A21 Idealgas properties of carbon common gases monoxide CO Table A3 Properties of common liquids solids Table A22 Idealgas properties of hydrogen H and foods Table A23 Idealgas properties of water vapor HO Table A4 Saturated waterTemperature table Table A24 Idealgas properties of monatomic Table A5 Saturated waterPressure table oxygen O Table A6 Superheated water Table A25 Idealgas properties of hydroxyl OH Table A7 Compressed liquid water Table A26Enthalpy of formation Gibbs function Table A8 Saturated icewater vapor of formation and absolute entropy at Figure A9 7s diagram for water Table A27 25C t atm Figure A10 Mollier diagram for water able A Properties of some common fuels and Table A11 Saturated refrigerant134a hydrocarbons a 5 Table A28 Natural logarithms of the equilibrium Temperature table Table A12 Saturated refrigerant134a constant Ky e Figure A29 Generalized enthalpy departure chart Pressure table Fi A30 Table A13 Superheated refrigerant134a vicure A231 Generalized entropy departure chart Figure A14 Ph diagram for refrigerant134a igure A pressure chart at I atm total Figure A15 NelsonObert generalized Table A32 Onedimensional isentropic compressibility chart compressibleflow functions Table A16 Properties of the atmosphere at high for an ideal gas with k 14 altitude Table A33 Onedimensional normalshock Table A17 Idealgas properties of air functions for an ideal gas with k 14 Table A18 Idealgas properties of nitrogen N Table A34 Rayleigh flow functions for an ideal Table A19 Idealgas properties of oxygen O gas with k 14 909 928 Thermodynamics Fy Re Saturated refrigerant134aTemperature table Specific volume Internal energy Enthalpy Entropy mkg kJkg kJkg kJkg K Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Temp press liquid vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor TC Pay kPa vy Vg Uy Urg Ug hy Nig he Sp Stg Sg 40 5125 00007054 036081 0036 20740 20737 0000 22586 22586 000000 096866 096866 38 5686 00007083 032732 2475 20604 20851 2515 22461 22712 001072 095511 096584 36 6295 00007112 029751 4992 20467 20966 5037 22335 22839 002138 094176 096315 34 6956 00007142 027090 7517 20329 21081 7566 22209 22965 003199 092859 096058 32 7671 00007172 024711 1005 20191 21196 1010 22081 23091 004253 091560 095813 30 8443 00007203 022580 1259 20052 21311 1265 21952 23217 005301 090278 095579 28 9276 00007234 020666 1513 19912 21425 1520 21822 23343 006344 089012 095356 26 10173 00007265 018946 1769 19772 21540 1776 21692 23468 007382 087762 095144 24 11137 00007297 017395 2025 19630 21655 2033 21559 23592 008414 086527 094941 22 12172 00007329 015995 2282 19488 21770 2291 21426 s23717 009441 085307 094748 20 13282 00007362 014729 2539 19345 21884 2549 21291 23841 010463 084101 094564 18 14469 00007396 013583 2798 19201 21998 2809 21155 23964 011481 082908 094389 16 15738 00007430 012542 3057 19056 22113 3069 21018 24087 012493 081729 094222 14 17093 00007464 011597 3317 18909 22227 3330 20879 24209 013501 080561 094063 12 18537 00007499 010736 3578 18762 22340 3592 20738 24330 014504 079406 093911 10 20074 00007535 0099516 3840 18614 22454 3855 20596 24451 015504 078263 093766 8 21708 00007571 0092352 4103 18464 22567 4119 20452 24572 016498 077130 093629 6 23444 00007608 0085802 4366 18313 22680 4384 20307 24691 017489 076008 093497 4 25285 00007646 0079804 4631 18161 22792 4650 20160 24810 018476 074896 093372 2 27236 00007684 0074304 4896 18008 22904 4917 20011 24928 019459 073794 093253 O 29301 00007723 0069255 5163 17853 23016 5186 19860 25045 020439 072701 093139 2 31484 00007763 0064612 5430 17697 23127 5455 19707 25161 021415 071616 093031 4 33790 00007804 0060338 5699 17539 23238 5725 19551 25277 022387 070540 092927 6 36223 00007845 0056398 5968 17380 23348 5997 19394 25391 023356 069471 092828 8 38788 00007887 0052762 6239 17219 23458 6269 19235 25504 024323 068410 092733 10 41489 00007930 0049403 6510 17056 23567 6543 19073 25616 025286 067356 092641 12 44331 00007975 0046295 6783 16892 23675 6818 18909 25727 026246 066308 092554 14 47319 00008020 0043417 7057 16726 23783 7095 18742 25837 027204 065266 092470 16 50458 00008066 0040748 7332 16558 23890 7373 18573 25946 028159 064230 092389 18 53752 00008113 0038271 7608 16388 23996 7652 18401 26053 029112 063198 092310 Appendix 1 929 Re Saturated refrigerant134aTemperature table Continued Specific volume Internal energy Enthalpy Entropy m3kg kJkg kJkg kJkg K Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Temp press liquid vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor TC Pay KPa Ve Vg U Urg Ug he Neg hg Sp Stg Sg 20 57207 00008161 0035969 7886 16216 24102 7932 18227 26159 030063 062172 092234 22 60827 00008210 0033828 8164 16042 24206 8214 18049 26264 031011 061149 092160 24 64618 00008261 0031834 8444 15865 24310 8498 17869 26367 031958 060130 092088 26 68584 00008313 0029976 8726 15687 24412 8783 17685 26468 032903 059115 092018 28 72731 00008366 0028242 9009 15505 24514 9069 17499 26568 033846 058102 091948 30 77064 00008421 0026622 9293 15322 24614 9358 17308 26666 034789 057091 091879 32 81589 00008478 0025108 9579 15135 24714 9648 17114 26762 035730 056082 091811 34 86311 00008536 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Phys Chem Ref Data Vol 23 No 5 1994 The enthalpy and entropy values of saturated liquid are set to zero at 40C and 40F 930 Thermodynamics TABLE A12 Saturated refrigerant134aPressure table Specific volume Internal energy Enthalpy Entropy m3kg kJkg kJkg kJkg K Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Press temp liquid vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor PkPa Tega C Vp Vg Uy Urg Ug he Nig he Sp Stg Sg 60 3695 00007098 031121 3798 20532 20912 3841 22395 22779 001634 094807 096441 70 3387 00007144 026929 7680 20320 21088 7730 22200 22973 003267 092775 096042 80 3113 00007185 023753 1115 20130 21246 1121 22025 23146 004711 090999 095710 90 2865 00007223 021263 1431 19957 21388 1437 21865 23302 006008 089419 095427 100 2637 00007259 019254 1721 19798 21519 1728 21716 23444 007188 087995 095183 120 2232 00007324 016212 2240 19511 21751 2249 21448 23697 009275 085503 094779 140 1877 00007383 014014 2698 19257 21954 2708 21208 23916 011087 083368 094456 160 1560 00007437 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32718 35702 11684 0029592 32647 35606 11580 130 0038813 33740 36845 12061 0034241 33676 36758 11949 0030581 33611 36669 11846 140 0039985 34706 37905 12321 0035302 34646 37823 12210 0031554 34585 37740 12109 150 0041143 35685 38976 12577 0036349 35628 38900 12467 0032512 35571 38822 12368 160 0042290 36676 40059 12830 0037384 36623 39988 12721 0033457 36570 39915 12623 170 0043427 37681 41155 13080 0038408 37631 41088 12972 0034392 37581 41020 12875 180 0044554 38699 42264 13327 0039423 38652 42200 13221 0035317 38604 42136 13124 P 120 MPa Tz 4629C P 160 MPa T 5788C Sat 0016715 25381 27387 09130 0014107 25637 27612 09105 0012123 25847 27786 09078 50 0017201 25763 27827 09267 60 0018404 26756 28964 09614 0015005 26446 28547 09389 0012372 26089 28069 09163 70 0019502 27721 30061 09938 0016060 27462 29710 09733 0013430 27176 29325 09535 80 0020529 28675 31139 10248 0017023 28451 30834 10056 0014362 28209 30507 09875 90 0021506 29626 32207 10546 0017923 29428 31937 10364 0015215 29217 31652 10194 100 0022442 30580 33273 10836 0018778 30401 33030 10661 0016014 30214 32776 10500 110 0023348 31538 34340 11118 0019597 31376 34119 10949 0016773 31207 33891 10795 120 0024228 32503 35411 11394 0020388 32355 35209 11230 0017500 32202 35002 11081 130 0025086 33477 36488 11664 0021155 33341 36302 11504 0018201 33200 36112 11360 140 0025927 34461 37572 11930 0021904 34334 37401 11773 0018882 34205 37226 11632 150 0026753 35456 38666 12192 0022636 35337 38507 12038 0019545 35217 38344 11900 160 0027566 36461 39769 12449 0023355 36351 39620 12298 0020194 36238 39469 12163 170 0028367 37478 40882 12703 0024061 37375 40743 12554 0020830 37269 40602 12421 180 0029158 38508 42007 12954 0024757 38410 41876 12807 0021456 38311 41744 12676 Appendix 1 935 Fy heey Properties of the atmosphere at high altitude Speed of Thermal Altitude Temperature Pressure Gravity Sound Density Viscosity Conductivity m C kPa g ms ms kgm b kgm s Wm K 0 1500 10133 9807 3403 1225 1789 x 1075 00253 200 1370 9895 9806 3395 1202 1783 x 1075 00252 400 1240 9661 9805 3388 1179 1777 x 1075 00252 600 1110 9432 9805 3380 1156 1771 x 1075 00251 800 980 9208 9804 3372 1134 1764 x 1075 00250 1000 850 8988 9804 3364 1112 1758 x 1075 00249 1200 720 8772 9803 3357 1090 1752 x 10 00248 1400 590 8560 9802 3349 1069 1745 x 1075 00247 1600 460 8353 9802 3341 1048 1739 x 1075 00245 1800 330 8149 9801 3333 1027 1732 x 1075 00244 2000 200 7950 9800 3325 1007 1726 x 1075 00243 2200 070 7755 9800 3317 0987 1720 x 1075 00242 2400 059 7563 9799 3310 0967 1713 x 1075 00241 2600 189 7376 9799 3302 0947 1707 x 1075 00240 2800 319 7192 9798 3294 0928 1700 x 1075 00239 3000 449 7012 9797 3286 0909 1694 x 1075 00238 3200 579 6836 9797 3278 0891 1687 x 1075 00237 3400 709 6663 9796 3270 0872 1681 x 1075 00236 3600 839 6494 9796 3262 0854 1674 x 1075 00235 3800 969 6328 9795 3254 0837 1668 x 107 00234 4000 1098 6166 9794 3246 0819 1661 x 10 00233 4200 123 6007 9794 3238 0802 1655 x 10 00232 4400 136 5852 9793 3230 0785 1648 x 10 00231 4600 149 5700 9793 3222 0769 1642 x 10 00230 4800 162 5551 9792 3214 0752 1635 x 1075 00229 5000 175 5405 9791 3205 0736 1628 x 10 00228 5200 188 5262 9791 3197 0721 1622 x 10 00227 5400 201 5123 9790 3189 0705 1615 x 109 00226 5600 214 4986 9789 3181 0690 1608 x 107 00224 5800 227 4852 9785 3173 0675 1602 x 10 00223 6000 240 4722 9788 3165 0660 1595 x 1075 00222 6200 253 4594 9788 3156 0646 1588 x 1075 00221 6400 266 4469 9787 3148 0631 1582 x 1075 00220 6600 279 4347 9786 3140 0617 1575 x 10 00219 6800 292 4227 9785 3131 0604 1568 x 1075 00218 7000 305 4111 9785 3123 0590 1561 x 1075 00217 8000 369 3565 9782 3081 0526 1527 x 10 00212 9000 434 3080 9779 3038 0467 1493 x 10 00206 10000 499 2650 9776 2995 0414 1458 x 1075 00201 12000 565 1940 9770 2951 0312 1422 x 105 00195 14000 565 1417 9764 2951 0228 1422 x 10 00195 16000 565 1053 9758 2951 0166 1422 x 10 00195 18000 565 757 9751 2951 0122 1422 x 10 00195 Source US Standard Atmosphere Supplements US Government Printing Office 1966 Based on yearround mean conditions at 45 latitude and varies with the time of the year and the weather patterns The conditions at sea level z 0 are taken to be P 101325 kPa T 15C p 12250 kgm3 g 980665 ms 955 ix 1 Ix pend Ap 8 y 2222 2 AY g SB iin 2 ee a 2 yet mee g ee rt z oe Lay s Sasa Aly eA XQ A AL js Hoe Ly ay g sad aim onl E op 7 iY C4 é Mm fi Tee rT oH TI j EXT ag f ee si J 08 j J z A g Jl ae ae vt Hie Y AH af MH 43h ED ca set oh nha Jt CM Whe Lee 8 F LL PN 4 2 Haas ry TT rT Ty ee i Vr Le a AW ee NH Tl jie nr deans EEE ey yeh La z oe ce Set ey L S A RIT CTT fir ie i TN LU anata ae ae lee PS co a ho My a ii HT g 7 i 7 2 cA LY E KH V4 6 5 a le 7 Loe Tf oe oe fore ee aH ay aa z as ae oe a a Hy sy sy ad et EP ty NE dee ae Ne sue H E BALL NY Gee wes Soe A 5 Ee 5 H fos Ys pi LN a ia NA SG LN LE z Nee 3 s 3 ee 4 4 73 KX i r k i y Ly z Se i Ke iit i ES Sa Tie SS rr X pe i eo sa aN AY ce 5 X a Pane rad MA La A 5 EY pp fal NA MA ik g e ae 23 Moe g NAM AI I af ey Gy ny pe i S 1 VA ag 1 Fs 7 9 l3 APS NX 3 33 ee 3s 3 go AB f af il s ae 53 oe 3 o a é 25 3 E 3 08 2 g G z SSF ze Eee 228 oy a st Bu 4 3 a7 aE a5 i 2 DN ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 31 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 32 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 33
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ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 1 ME607 REFRIGERAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR Professor Michel Sadalla Filho Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbianas e Compressores Obs Esse DOC aborda os processo isoentrópico tanto de máquinas térmicas ciclos de potência como para refrigeradores ciclos de refrigeração O cálculo da eficiência de uma turbina 𝜂𝑇 é determinado pela relação entre o trabalho real da turbina 𝑊𝑇 𝑅𝑒𝑎𝑙 e o trabalho ideal desta turbina que é o trabalho isoentrópico 𝑊𝑇 𝐼𝑠𝑜 𝑜𝑢 𝑊𝑇 𝑠 Já para um equipamento que precisa de energia como uma bomba ou um compressor a eficiência isoentrópica é determinada pela relação entre o trabalho isoentrópico 𝑊𝐶 𝐼𝑠𝑜 e o trabalho real 𝑊𝐶 𝑅𝑒𝑎𝑙 onde C compressor O trabalho isoentrópico é idealizado ou seja não se consegue na prática pois a transformação da energia térmica em energia mecânica ocorreria mantendo a entropia constante a entropia do vapor na saída da turbina seria igual ao do vapor na entrada da turbina Apesar de o processo isoentrópico ser um processo idealizado não ocorrer na prática ele é muito importante pois ele indica o máximo de trabalho teórico que seria possível obter no caso de uma turbina ou o mínimo trabalho teórico necessário caso de uma bomba ou um compressor 𝜂𝑇 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑖𝑠𝑜𝑒𝑛𝑡𝑟ó𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑎 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 𝑊𝑇 𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑊𝑇 𝐼𝑠𝑜 𝜂𝐶 trabalho isoentrópico do compressor trabalho real do compressor 𝑊𝐶 𝐼𝑠𝑜 𝑊𝐶 𝑅𝑒𝑎𝑙 Tanto os ciclos ideais de potência a vapor ou a gás como o ciclo ideal de refrigeração por compressão do vapor apresentam processos isoentrópicos Turbinas Compressores vers 2 17 Ago 2023 Prob 213 ciclo Ideal Refr Compravapor Vers Z Bons estudes 17 Ago2023 7 Vers 1 Mane de 18980 22 Trabalho real Trabalho real é e menor que o trabalho ideal Maior que o cisoentrópico Trabalho ideal Máximo trabalholteórico Cisoentrópico Minimotrabalho IN WTs Teórico C Indice sIsoentrópico ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 2 Exercícios de Máquinas Térmicas Processos Isoentrópicos para turbinas Os Exercícios 1 2 e 3 apresentam os dados reais de entrada e saída para três turbinas Determine para cada uma das três turbinas i O trabalho real da turbina 𝑊𝑇 𝑅 ii O trabalho isoentrópico da turbina 𝑊𝑇 𝑆 iii A eficiência isoentrópica da turbina 𝜂𝑇 iv A potência real da turbina em kW e CV v Verifique se a turbina respeita a Segunda Lei da Termodinâmica justifique 1 𝑃1 3 𝑀𝑃𝑎 𝑇1 500 𝑃2 10 𝑘𝑃𝑎 𝑥2 92 𝑚 10800 𝑘𝑔 ℎ 2 𝑃1 5 𝑀𝑃𝑎 𝑇1 400 𝑃2 200 𝑘𝑃𝑎 𝑥2 95 𝑚 18000 𝑘𝑔 ℎ 3 𝑃1 2 𝑀𝑃𝑎 𝑇1 500 𝑃2 300 𝑘𝑃𝑎 𝑇2 95 𝑚 14400 𝑘𝑔 ℎ 4 Considere um motor térmico de Carnot que utiliza água como fluido de trabalho A transferência de calor para a água ocorre a 300 ºC e nesse processo a água se transforma de líquido saturado para vapor saturado Sabendo que o reservatório a baixa temperatura está a 40 ºC a Mostre o ciclo em um diagrama T s b Determine o título da água no início e no término da transferência de calor para a fonte fria c Determine o trabalho líquido por kilograma de água d Determine o rendimento térmico desse ciclo 7 Dois quilogramas de água a 120 oC com título de 25 tem sua temperatura elevada em 20 oC em um processo a volume constante Determine a O novo título b A nova entropia específica 6 Uma caldeira a temperatura de 600 K fornece vapor para uma turbina com um fluxo de calor de 1000 Kcals O vapor depois de passar pela turbina cede calor ao condensador fonte fria um fluxo de calor de 800 Kcals a 293 K Pede se a A potência desta máquina térmica b O rendimento da máquina térmica c Qual seria o rendimento de máquina de Carnot funcionando a estas temperaturas d Esta máquina térmica é possível Explique 7 Numa máquina frigorífica em cada ciclo de gás utilizado são retirados 120 J do congelador No processo a atmosfera fonte quente recebe 150 J Determine a O trabalho do compressor em cada ciclo ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 3 b A eficiência desta máquina térmica Princípios de Termodinâmica aplicados para Máquinas Térmicas e Refrigeradores ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 4 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 5 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 6 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 7 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 8 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 9 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 10 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 11 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 12 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 13 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 14 Uma turbina operando em regime permanente o estado de entrada do fluido de trabalho e a pressão de descarga são fixos A definição da eficiência de uma turbina tem como base o processo isoentrópico processo ideal sem irreversibilidades razão entre o trabalho resultante real da turbina e o trabalho resultante que seria alcançado se o processo entre o estado de entrada e a pressão de saída fosse isoentrópico w w 82 y ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 15 w w t r a b a l h o r e a l t r a b a l h o i s o e n t r ó p i c o h h h h entalpia de entrada a mesma dois processos entalpia de saída processo real entalpia de saída processo isoentrópico Fig 32 Fig 32 84 O diagrama dos pro cessos real e isoentrópico de uma turbina adiabática O diagrama dos pro cessos real e isoentrópico de uma turbina adiabática Diagramas e dos processos real e isoentrópico de uma turbina adiabática Fig 32 Fig 32 85 n u Para turbinas oftrabalhoreal émenor que o trabalho produzio Ideal Isoentrópico ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 16 Para bombas e compressors o trabalho real consumido e maior ge o trabalho ideal Isoentro pico ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 17 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 18 Vapor dágua entra numa turbina em regime permanente a 3 MPa e 400oC e sai a 50 kPa e 100oC Se a potência produzida pela turbina for de 2 MW determine a a eficiência isoentrópica da turbina b a vazão mássica de vapor dágua que escoa através da turbina Fig 32 Fig 32 Ç B Ex 712 88 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 19 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 20 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 21 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 22 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 23 Com base no diagrama T s da figura abaixo determine a entalpia na saída do compressor considerando R134a o fluido refrigerante Processo Isoentro PICO Exemplo Cálculo de hz Resolução Sabemos que em um ciclo de refrigeração por compres são a vapor ideal o compressor opers isoentropicament 2b S2 31 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 31 Processo Isoentrópico no compressor Estado 1 P 012MPa h1 236975 X 1 100 51 09477948 k51yK Estado P2 07 MPa S2 S1 094779k5kg 201104 I h S E 30 26845 09313 40 30 27857 26845 09641 0933 Tz hz 094779 4052 27857h2 09641 094779 402785709641 2P Tz 3503hz 27354k5ky ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 24 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 25 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 26 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 27 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 28 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 29 ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 23 Com base no diagrama T s da figura abaixo determine a entalpia na saída do compressor considerando R134a o fluido refrigerante Processo Isoentro PICO Exemplo Cálculo de hz ExO1 Resolução Sabemos que em um ciclo de refrigeração por compres são a vapor ideal o compressor opers isoentropicament 2b S2 31 ⑤ ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 31 Processo Isoentrópico no compressor Ex01 Estado 1 P 012MPa h1 236975 X 1 100 51 09477948 k51yK Estado P2 07 MPa S2 S1 094779k5kg 201104 I h S E 30 26845 09313 40 30 27857 26845 09641 0933 Tz hz 094779 4052 27857h2 09641 094779 402785709641 2P Tz 3503hz 27354k5ky ME607 ED02 Estudos Dirigidos 02 Eficiência Isoentrópica de Turbina e Compressor 30 Ciclo de Refrigeração por Compressão a Vapor Ideal completo Ex 79 RF Um ciclo de refrigeração que utiliza R134a como fluido de trabalho opera numa condição em que a temperatura mínima é 10oC e a pressão máxima 1 MPa Admita que o ciclo seja ideal como o da Fig32 determine a transferência de calor específica no condensador b A transferência de calor específica no evaporador c O coeficiente de desempenho EX 02 32 Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 9 RefrCAr 29 RFCV Um ciclo de refrigeração que utiliza R134a como fluido de trabalho opera numa condição em que a temperatura mínima é 10oC e a pressão máxima 1 MPa Admita que o ciclo seja ideal como o da Figura determine Van Wylen P 1175 a A transferência de calor específica no condensador b A transferência de calor específica no evaporador c O coeficiente de desempenho Ex0Z qH qL COPR s 2 1 MPa A 10 ⑧ ⑧ 8 mqL 1 5 Estado I TAB A11 T 10 P 20074kPa X1 100 hi hy 24451k5kg vapor saturdy Sy 0193766k5kgk Estado P3 10Pa h3 be 10732k5 ky X3 P Líquido saturado 11 h4 43 10732k51 Est do 4 Válvula processo isentlpica 33 Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 9 RefrCAr 29 RFCV Um ciclo de refrigeração que utiliza R134a como fluido de trabalho opera numa condição em que a temperatura mínima é 10oC e a pressão máxima 1 MPa Admita que o ciclo seja ideal como o da Figura determine Van Wylen P 1175 a A transferência de calor específica no condensador b A transferência de calor específica no evaporador c O coeficiente de desempenho EXO2 s 2 1 MPa A 10 ⑧ ⑧ 8 mqL 1 5 Estado 2 compressor isoentrópico P2 10 MPa 52 Si 0193766K511 Vapor superaquecido hz 27801 09376652 4571 configuram as contas 34 Assunto Data Ex02 Balanço de energis Evaporador 41 1 471 hy x h12q h1 44 24451 10732 qL 13719K51 compressor 1 32 thi y h2DX h1 hz q I 2 1 2 XV 24451278012x Wc 3350k5y 1 2 Condensadon 2 3 z hz h3 2 2 27z hz hz 10732 2780 CH17069 K5kg Coeficiente de Performance COD 82 13719 k5kg ID COP 410 We 3350k5Ky 35 Assunto Data Processo Isoentropico no Compressor Fluido R134a Ex03 Vamos treinar Calcule a entapia do Estado 2 considerando Processo Isoentrópico no compressor Resposta h227537K5kg Assunto Data Processo Isoentropico no Compressor Fluido R134a Ex03 Vamos treinar hz Assunto Data Processo Isoentropico no Compressor Fluido R134a Ex04 Vamos treinar Caso a eficiênus isoentripl do compressor for 80 calcule a entlpis real Estsdo Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 13 RefrCAr 213 RFCV Ciclo ideal de Refrigeração por compressão de vapor Um refrigerador utiliza refrigerante R134a como fluido de trabalho em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor entre 014 MPa e 080 MPa Se a vazão mássica do refrigerante for de 005 kgs determine a A taxa de remoção de calor do espaço refrigerado Çengel Boles Ex 111 b A potência do compressor c A taxa de rejeição de calor para o ambiente d O COP do refrigerador Engenharia Mecânica ME607 Refrigeração e Condicionamento de Ar Professor Michel Sadalla Filho Vers2 240821 Lista 02 Refrigeração Compressão a Vapor RefrCAr L02 RefrigComprVapor ME607 Refrigeração e Condicionamento de AR Prof Michel Sadalla F Lista 02 RefrigComprVapor 13 RefrCAr 213 RFCV Ciclo ideal de Refrigeração por compressão de vapor Um refrigerador utiliza refrigerante R134a como fluido de trabalho em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor entre 014 MPa e 080 MPa Se a vazão mássica do refrigerante for de 005 kgs determine a A taxa de remoção de calor do espaço refrigerado Çengel Boles Ex 111 b A potência do compressor c A taxa de rejeição de calor para o ambiente d O COP do refrigerador O enunciado não diz nac sobre eficnis do compressor eou outra informa car diferente das pressões baixa e alts Portanto éum ciclo Ideal Estados chaves ciclo Ideal de Refrigeraçar compressão axapon P 014MPa hi k5lig Válvula Expansão X1 100 Si kIK Prosso Isoentlpico P3 080MP h3 44 hz X3 0 P2 080 MP hz S2 51 Pergunta Qual o título de fluido ao entraporador hy xxhr 1 xyhe 24 hyhe hrhe CJ Table A1 Molar mass gas constant and Table A20 Idealgas properties of carbon dioxide criticalpoint properties CO Table A2 Idealgas specific heats of various Table A21 Idealgas properties of carbon common gases monoxide CO Table A3 Properties of common liquids solids Table A22 Idealgas properties of hydrogen H and foods Table A23 Idealgas properties of water vapor HO Table A4 Saturated waterTemperature table Table A24 Idealgas properties of monatomic Table A5 Saturated waterPressure table oxygen O Table A6 Superheated water Table A25 Idealgas properties of hydroxyl OH Table A7 Compressed liquid water Table A26Enthalpy of formation Gibbs function Table A8 Saturated icewater vapor of formation and absolute entropy at Figure A9 7s diagram for water Table A27 25C t atm Figure A10 Mollier diagram for water able A Properties of some common fuels and Table A11 Saturated refrigerant134a hydrocarbons a 5 Table A28 Natural logarithms of the equilibrium Temperature table Table A12 Saturated refrigerant134a constant Ky e Figure A29 Generalized enthalpy departure chart Pressure table Fi A30 Table A13 Superheated refrigerant134a vicure A231 Generalized entropy departure chart Figure A14 Ph diagram for refrigerant134a igure A pressure chart at I atm total Figure A15 NelsonObert generalized Table A32 Onedimensional isentropic compressibility chart compressibleflow functions Table A16 Properties of the atmosphere at high for an ideal gas with k 14 altitude Table A33 Onedimensional normalshock Table A17 Idealgas properties of air functions for an ideal gas with k 14 Table A18 Idealgas properties of nitrogen N Table A34 Rayleigh flow functions for an ideal Table A19 Idealgas properties of oxygen O gas with k 14 909 928 Thermodynamics Fy Re Saturated refrigerant134aTemperature table Specific volume Internal energy Enthalpy Entropy mkg kJkg kJkg kJkg K Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Temp press liquid vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor TC Pay kPa vy Vg Uy Urg Ug hy Nig he Sp Stg Sg 40 5125 00007054 036081 0036 20740 20737 0000 22586 22586 000000 096866 096866 38 5686 00007083 032732 2475 20604 20851 2515 22461 22712 001072 095511 096584 36 6295 00007112 029751 4992 20467 20966 5037 22335 22839 002138 094176 096315 34 6956 00007142 027090 7517 20329 21081 7566 22209 22965 003199 092859 096058 32 7671 00007172 024711 1005 20191 21196 1010 22081 23091 004253 091560 095813 30 8443 00007203 022580 1259 20052 21311 1265 21952 23217 005301 090278 095579 28 9276 00007234 020666 1513 19912 21425 1520 21822 23343 006344 089012 095356 26 10173 00007265 018946 1769 19772 21540 1776 21692 23468 007382 087762 095144 24 11137 00007297 017395 2025 19630 21655 2033 21559 23592 008414 086527 094941 22 12172 00007329 015995 2282 19488 21770 2291 21426 s23717 009441 085307 094748 20 13282 00007362 014729 2539 19345 21884 2549 21291 23841 010463 084101 094564 18 14469 00007396 013583 2798 19201 21998 2809 21155 23964 011481 082908 094389 16 15738 00007430 012542 3057 19056 22113 3069 21018 24087 012493 081729 094222 14 17093 00007464 011597 3317 18909 22227 3330 20879 24209 013501 080561 094063 12 18537 00007499 010736 3578 18762 22340 3592 20738 24330 014504 079406 093911 10 20074 00007535 0099516 3840 18614 22454 3855 20596 24451 015504 078263 093766 8 21708 00007571 0092352 4103 18464 22567 4119 20452 24572 016498 077130 093629 6 23444 00007608 0085802 4366 18313 22680 4384 20307 24691 017489 076008 093497 4 25285 00007646 0079804 4631 18161 22792 4650 20160 24810 018476 074896 093372 2 27236 00007684 0074304 4896 18008 22904 4917 20011 24928 019459 073794 093253 O 29301 00007723 0069255 5163 17853 23016 5186 19860 25045 020439 072701 093139 2 31484 00007763 0064612 5430 17697 23127 5455 19707 25161 021415 071616 093031 4 33790 00007804 0060338 5699 17539 23238 5725 19551 25277 022387 070540 092927 6 36223 00007845 0056398 5968 17380 23348 5997 19394 25391 023356 069471 092828 8 38788 00007887 0052762 6239 17219 23458 6269 19235 25504 024323 068410 092733 10 41489 00007930 0049403 6510 17056 23567 6543 19073 25616 025286 067356 092641 12 44331 00007975 0046295 6783 16892 23675 6818 18909 25727 026246 066308 092554 14 47319 00008020 0043417 7057 16726 23783 7095 18742 25837 027204 065266 092470 16 50458 00008066 0040748 7332 16558 23890 7373 18573 25946 028159 064230 092389 18 53752 00008113 0038271 7608 16388 23996 7652 18401 26053 029112 063198 092310 Appendix 1 929 Re Saturated refrigerant134aTemperature table Continued Specific volume Internal energy Enthalpy Entropy m3kg kJkg kJkg kJkg K Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Temp press liquid vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor TC Pay KPa Ve Vg U Urg Ug he Neg hg Sp Stg Sg 20 57207 00008161 0035969 7886 16216 24102 7932 18227 26159 030063 062172 092234 22 60827 00008210 0033828 8164 16042 24206 8214 18049 26264 031011 061149 092160 24 64618 00008261 0031834 8444 15865 24310 8498 17869 26367 031958 060130 092088 26 68584 00008313 0029976 8726 15687 24412 8783 17685 26468 032903 059115 092018 28 72731 00008366 0028242 9009 15505 24514 9069 17499 26568 033846 058102 091948 30 77064 00008421 0026622 9293 15322 24614 9358 17308 26666 034789 057091 091879 32 81589 00008478 0025108 9579 15135 24714 9648 17114 26762 035730 056082 091811 34 86311 00008536 0023691 9866 14946 24812 9940 16917 26857 036670 055074 091743 36 91235 00008595 0022364 10155 14754 24908 10233 16716 26949 037609 054066 091675 38 96368 00008657 0021119 10445 14558 25004 10529 16510 27039 038548 053058 091606 40 10171 00008720 0019952 10738 14360 25097 10826 16300 27127 039486 052049 091536 42 10728 00008786 0018855 11032 14158 25189 11126 16086 27212 040425 051039 091464 44 11307 00008854 0017824 11328 13952 25280 11428 15867 27295 041363 050027 091391 46 11910 00008924 0016853 11626 13742 25368 11732 15643 27375 042302 049012 091315 48 12536 00008996 0015939 11926 13529 25455 12039 15414 27453 043242 047993 091236 52 13862 00009150 0014265 12533 13088 25621 12659 14939 27598 045126 045941 091067 56 15291 00009317 0012771 13149 12628 25777 13291 14438 27730 047018 043863 090880 60 16828 00009498 0011434 13776 12146 25922 13936 13910 27846 048920 041749 090669 65 18910 00009750 0009950 14577 11505 26082 14762 13202 27964 051320 039039 090359 70 21182 00010037 0008642 15401 10814 26215 15613 12432 28046 053755 036227 089982 75 23658 00010372 0007480 16253 10060 26313 16498 11585 28082 056241 033272 089512 80 26353 00010772 0006436 17140 9223 26363 17424 10635 28059 058800 030111 088912 85 29282 00011270 0005486 18077 8267 26344 18407 9544 27951 061473 026644 088117 90 32469 00011932 0004599 19089 7129 26218 19476 8235 27711 064336 022674 087010 95 35941 00012933 0003726 20240 5647 25887 20705 6521 27226 067578 017711 085289 100 39751 00015269 0002630 21872 2919 24791 22479 3358 25837 072217 008999 081215 Source Tables A11 through A13 are generated using the Engineering Equation Solver EES software developed by S A Klein and F L Alvarado The routine used in calculations is the R134a which is based on the fundamental equation of state developed by R TillnerRoth and HD Baehr An International Standard Formulation for the Thermodynamic Properties of 1112Tetrafluoroethane HFC134a for temperatures from 170 K to 455 K and Pressures up to 70 MPa J Phys Chem Ref Data Vol 23 No 5 1994 The enthalpy and entropy values of saturated liquid are set to zero at 40C and 40F 930 Thermodynamics TABLE A12 Saturated refrigerant134aPressure table Specific volume Internal energy Enthalpy Entropy m3kg kJkg kJkg kJkg K Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Sat Press temp liquid vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor liquid Evap vapor PkPa Tega C Vp Vg Uy Urg Ug he Nig he Sp Stg Sg 60 3695 00007098 031121 3798 20532 20912 3841 22395 22779 001634 094807 096441 70 3387 00007144 026929 7680 20320 21088 7730 22200 22973 003267 092775 096042 80 3113 00007185 023753 1115 20130 21246 1121 22025 23146 004711 090999 095710 90 2865 00007223 021263 1431 19957 21388 1437 21865 23302 006008 089419 095427 100 2637 00007259 019254 1721 19798 21519 1728 21716 23444 007188 087995 095183 120 2232 00007324 016212 2240 19511 21751 2249 21448 23697 009275 085503 094779 140 1877 00007383 014014 2698 19257 21954 2708 21208 23916 011087 083368 094456 160 1560 00007437 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29874 12191 025937 27222 29816 11762 018412 27179 29757 11474 60 044883 28073 30766 12463 026783 28035 30713 12035 019025 27996 30659 11749 70 046269 28899 31675 12732 027626 28864 31626 12305 019635 28828 31577 12020 80 047651 29741 32600 12997 028465 29708 32555 12572 020242 29675 32509 12288 90 049032 30600 33542 13260 029303 30569 33499 12836 020847 30538 33457 12553 100 050410 31474 34499 13520 030138 31446 34460 13096 021449 31417 34420 12814 P 018 MPa T4 1273C P 024 MPa T 538C Sat 011041 22299 24286 09397 009987 22448 24446 09377 008390 22714 24728 09346 10 011189 22502 24516 09484 009991 22455 24454 09380 0 011722 23248 25358 09798 010481 23209 25305 09698 008617 23129 25197 09519 10 012240 24000 26204 10102 010955 23967 26158 10004 009026 23898 26065 09831 20 012748 24764 27059 10399 011418 24735 27018 10303 009423 24674 26936 10134 30 013248 25541 27925 10690 011874 25514 27889 10595 009812 25461 27816 10429 40 013741 26331 28805 10975 012322 26308 28772 10882 010193 26259 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Printing Office 1966 Based on yearround mean conditions at 45 latitude and varies with the time of the year and the weather patterns The conditions at sea level z 0 are taken to be P 101325 kPa T 15C p 12250 kgm3 g 980665 ms 955 ix 1 Ix pend Ap 8 y 2222 2 AY g SB iin 2 ee a 2 yet mee g ee rt z oe Lay s Sasa Aly eA XQ A AL js Hoe Ly ay g sad aim onl E op 7 iY C4 é Mm fi Tee rT oH TI j EXT ag f ee si J 08 j J z A g Jl ae ae vt Hie Y AH af MH 43h ED ca set oh nha Jt CM Whe Lee 8 F LL PN 4 2 Haas ry TT rT Ty ee i Vr Le a AW ee NH Tl jie nr deans EEE ey yeh La z oe ce Set ey L S A RIT CTT fir ie i TN LU anata ae ae lee PS co a ho My a ii HT g 7 i 7 2 cA LY E KH V4 6 5 a le 7 Loe Tf oe oe fore ee aH ay aa z as ae oe a a Hy sy sy ad et EP ty NE dee ae Ne sue H E BALL NY Gee wes Soe A 5 Ee 5 H fos Ys pi LN a ia NA SG LN LE z Nee 3 s 3 ee 4 4 73 KX i r k i y Ly z Se i Ke iit i ES Sa Tie SS rr X pe i eo sa aN AY ce 5 X a Pane rad MA La A 5 EY pp fal NA MA ik g e ae 23 Moe g NAM AI I af ey Gy ny 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