P3 Parte B - Máquinas Térmicas 2023-1

PARTE B - COM CONSULTA (4,5pts) Prova 3 de Máquinas Térmicas – 2023.1 NOME: Milena F. Gagno Questão 7: Considere o ciclo combinado de potência (a vapor d'água) e refrigeração conforme a figura 1 a seguir: - ciente de que a Turbina produz o dobro de trabalho necessário para operar o ciclo de refrigeração; - que o compressor possui potência nominal 1.000kW; - e sabendo que o COP do ciclo de refrigeração é 1,5; Determine (para simplificação, pode desprezar o trabalho da bomba): a) A potência líquida do sistema em kW (0,25pt); b) O Q_L retirado do ambiente a ser refrigerado (0,5pt) c) O Q_H necessário para operação do ciclo combinado (0,5pt) d) A vazão mássica de água (0,25pt) e) Comente o título na saída da turbina e proponha melhorias se necessário (0,5pt) COP = 1,5 COP = Q_L / W_C W_C = 1000 kW W_TAV = 2 W_C = 2000 kW W_T = W_TAV - W_C W_líqu = W_TAV - W_C = 1000 kW b) COP = Q_L/W_C -> 1,5 = Q_L / 1000 -> Q_L = 1500 c) W_TAV = h_3 - h_4 -> 2000 = h_3 - 2583,9 h_3 = 4583,9 Q_H = h_3 – h_1 Q_H = 4392,09 Milena F. Gagno Questão 8: A partir do ciclo combinado de refrigeração figura 2: a) Escolha fluidos que garantam o funcionamento do conjunto proposto (tem de ser pelo menos 2 diferentes) (0,5pt) b) Determine temperaturas de T_a, T_c, T_5, T_6, T_6', T_7 com as quais você garante que os ciclos seriam operacionais (1,0pt) c) Faça um esboço dos diagramas de fase em um gráfico T x s e identifique todos os pontos dos estados termodinâmicos (1,0pt) Figura 2 Fluido A: R-410a Fluido B: R-134a AMBENTE EXTERNO T_amb = 40°C QN COMP 3 COMP 2 Histurador COMP 1 T_AB = ? B C D E F G H I AMBENTE A SER REFRIGERADO EVAPORADOR Q_L -80°C