Lista - Aquecedor - 2024-1

Um aquecedor está representado no diagrama. O sistema opera com R-410a como fluido refrigerante, em regime permanente. A troca de calor com a sala ocorre no condensador, que processa ar à uma vazão volumétrica de entrada de 0,28 m³ s⁻¹. Considerar o ar um gás ideal (R = 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹), com cp(T) = 1,01 kJ kg⁻¹ K⁻¹ = constante, Mmar = 28,97 g mol⁻¹. O compressor está em uma temperatura constante de 20°C e a sua potência é de 5,0 kW. Os estados das correntes estão detalhados na tabela abaixo do diagrama. Corrente | Pressão (bar) | Temperatura (°C) | Estado | Título | Entalpia (kJ) | Entropia (kJ K⁻¹) 1 | 3,3 | 0 | | | | 2 | 14 | 80 | | | | 3 | 14 | 28 | L+V | | | 4 | 3,3 | | | | | 5 | 1,5 | 20 | Vs | 1 | | 6 | 1 | 50 | Vs | 1 | | Com base no sistema proposto e nos dados, calcular: Resposta Vazão mássica do R-410a no sistema (1,0) Taxa de transferência de calor entre o condensador e o ar (1,5) Taxa de geração de entropia no condensador (1,5) Título do vapor na saída da válvula de expansão (0,5) Taxa de geração de entropia na válvula de expansão (1,5) Taxa de transferência de calor entre o evaporador e o ambiente (0,5) Taxa de transferência de calor entre o compressor e o ambiente (0,5) A taxa de geração de entropia no compressor (1,0) 2. Considere dois sistemas do tipo cilindro-pistão, cada um contendo 1 kg de NH3 inicialmente situado a -30°C. No primeiro sistema, o NH3 está como vapor saturado e move livremente sem atrito. No segundo sistema, é um gerador, transformando o NH3 em vapor saturado adiabaticamente. Em ambos os processos o pistão: A partir do enunciado proposto, determinar: Resposta Trabalho do cilindro-pistão para o primeiro sistema Quantidade de energia fornecida Trabalho líquido realizado para o segundo sistema Trabalho do cilindro-pistão para o segundo sistema Entalpia gerada no segundo sistema Entropia gerada no segundo sistema Considerando que em ambos os sistemas, a quantidade total de energia fornecida foi suficiente para vapor saturado, discutir alinhadamente a eficiência por unidade de trabalho fornecido ao segundo sistema e o trabalho fornecido ao segundo sistema do primeiro sistema do trabalho fornecido ao segundo sistema (2,0 pontos).