Exercício de Termodinâmica I - 118

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válvula geradora
geração dentro
S ] = 500 (
Há também geração de entropia no processo de transferência de calor da amostra a –20°C 
para o refrigerante T = -25°C = Tsat (201 kPa).
Estado 1: 201 kPa, x = 1, Tabela B.4.1: h1 = 239,92 kJ/kg, s1 = 0,9685 kJ/kg K
81,57 - 16,19
11
–
sgen = 0,00316 × 0,02903 = 0,0917 W/K
Solução:
/ qL = 0,5 / 158,35 = 0,00316 kg/s
Válvula CV
.
11.132
h4 = h3 = 81,57 kJ/kg => x4 = (h4 – hf)/hfg
Equação de entropia:
= Q
1
Estado 3: 1200 kPa, x = 0, Tabela B.4.1: h3 = 81,57 kJ/kg, s3 = 0,30142 kJ/kg K Energia Eq. 
evaporador: qL = h1 – h4 = h1 – h3 = 239,92 – 81,57 = 158,35 kJ/kg
248
= 0,29223x4 = 223,73
–
= m
Do ciclo básico sabemos que a entropia é gerada na válvula porque o processo de aceleração é 
irreversível.
253) = 0,04 W/K
.
1
Considere o problema anterior e encontre as duas taxas de geração de entropia no processo e 
onde elas ocorrem.
Equação de energia:
S.
Taxa de fluxo de massa:
.
m. = Q.
s4 = sf + x4 sfg = 0,067 + x4 × 0,9015 = 0,33045 kJ/kg K sgen = 
s4 - s3 = 0,33045 – 0,30142 = 0,02903 kJ/kg K
eu [
TLEspécime
eu
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.
Em um ciclo de refrigeração real usando R-12 como fluido de trabalho, a vazão do refrigerante é 
de 0,05 kg/s. O vapor entra no compressor a 150 kPa, -10°C, e sai a 1,2 MPa, 75°C. A entrada 
de energia para o compressor é medida e encontrada em 2,4 kW.
5
4
Evaporador CV qL 
= h5 - h4 = 181,024 - 74,527 = 106,5 kJ/kg
11.133
3
sgen = s2 - s1 - q / To = 0,7404 - 0,7318 + 6,1/298,15 = 0,029 kJ / kg K
= m. qL = 0,05 × 106,5 = 5,325 kW
1: entrada do compressor T1 = -10o C, P1 = 150 kPa 
2: saída do compressor T2 = 75o C, P2 = 1,2 MPa 3: 
Entrada da válvula de expansão T3 = 40o 
C P3 = 1,15 MPa
wCOMP = W. COMP/m. = 2,4/0,05 = 48,0 kJ/kg 
qCOMP = h2 - wCOMP - h1 = 226,5 - 48,0 - 184,6 = -6,1 kJ/kg
POLICIAL:
T
é
Compressor CV: h1 + qCOMP + wCOMP = h2 ; s1 + ÿ dq/T + sgen = s2
2Ciclo de refrigeração real
Tabela B.3 h1 = 184,619, s1 = 0,7318, h2 = 226,543, s2 = 0,7404
ÿ = qL/wCOMP = 106,5/48,0 = 2,219
Solução:
5: saída do evaporador T5 = -15o C, P5 = 175 kPa
ÿQ
O refrigerante entra na válvula de expansão a 1,15 MPa, 40°C, e sai do evaporador a 175 
kPa, -15°C. Determine a geração de entropia no processo de compressão, a capacidade de 
refrigeração e o coeficiente de desempenho para este ciclo.
1
eu
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