Prova 3° VA Refrigeração e Ar Condicionado

UNIEVANGÉLICA

Avaliação por múltipla escolha sobre refrigeração por compressão e bomba de calor. Questões com cálculos de COP, calor/trabalho e fluxo mássico, análise de diagramas T‑s e componentes como válvula de expansão e tanque de remoção de gás.

Guilherme Leal

em 27/01/2021

Questões resolvidas

Um ciclo de refrigeração utiliza freon-12 como fluido de trabalho. Sabe-se que o calor transferido do freon-12 durante o processo de compressão é de 5 kJ/kg, enquanto o calor trocado no evaporador e o trabalho no compressor valem 110 kJ/kg e 70 kJ/kg, respectivamente.
Qual é o valor aproximado do coeficiente de eficácia do ciclo?
a. 0,071
b. 0,636
c. 1,571
d. 1,467
e. 1,692

A Figura abaixo representa o Ciclo de Refrigeração por Compressão, onde a massa do fluido refrigerante é constante.
Para esse ciclo, o coeficiente de desempenho é calculado a partir do valor das entalpias dos pontos.
a. 1 e 2’, somente
b. 1, 2 e 4, somente
c. 1, 2, 2’, 3 e 4
d. 2’, 3 e 4, somente
e. 1 e 2, somente

Um laboratório de uma universidade situada em um país frio deve ser mantido a 37 ºC, com o auxílio de uma bomba de calor. Quando a temperatura do exterior cai para 6 ºC, a taxa de energia perdida do laboratório para o exterior corresponde a 30 kW.
Considerando-se regime permanente, a potência elétrica mínima necessária para acionar a bomba de calor, vale, em kW, aproximadamente:
a. 25
b. 0,3
c. 3,0
d. 300
e. 250

Um refrigerador funciona no ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor utilizando refrigerante-134a como fluido de trabalho entre os limites de pressão de 120 kPa e 800 kPa. Considerando que a taxa de remoção de calor do espaço refrigerado é 32 kJ/s.
O fluxo de massa do refrigerante será de:
a. 0,81 kg/s
b. 0,28 kg/s
c. 0,23 kg/s
d. 0,19 kg/s
e. 0,15 kg/s

O ciclo de refrigeração de Carnot é o mais simples para avaliar as influências das temperaturas de operação em determinado ciclo e representa o limite máximo de eficiência entre dois níveis de temperatura.
Analisando a figura ao lado, um diagrama Txs de um gás ideal, o COP é dado por:
a. T1/T2-T1
b. T2/T2-T1
c. (T2+T1)T2
d. (T2-T1)/T1
e. (T2-T1)/T2

O dispositivo simbolizado a seguir, se refere à válvula de expansão.
Em relação a este dispositivo é incorreto afirmar que:
a. No processo 3-4, o fluido refrigerante é expandido até a sua temperatura de evaporação.
b. Pode se dizer que h3=h4, isto é, um processo isoentálpico do fluido refrigerante.
c. No estado 4, o fluido encontra-se em uma mistura de líquido e gás.
d. O trabalho exercido por este dispositivo é totalmente absorvido pelo compressor.
e. No estado 3, o fluido refrigerante se encontra no estado de líquido saturado.

Nos processos de compressão do fluido refrigerante, é instalado um dispositivo denominado por “tanque de remoção do gás de flash”.
Em relação às vantagens e desvantagens da utilização deste dispositivo analise abaixo as afirmações:
I. Pequena redução da potência de compressão total instalada para uma mesma capacidade frigorífica.
II. Menor capacidade do compressor principal (vazão menor, menos líquido refrigerante).
III. Maior perda de carga nos trocadores de calor e nas tubulações.
a. I,II e III
b. I , apenas
c. I e II, apenas
d. I e III, apenas
e. II e III, apenas

Considere um refrigerador que opera no ciclo de refrigeração por compressão de vapor, utilizando refrigerante-134a como fluido de trabalho. O refrigerante entra no compressor como vapor saturado a 160 kPa, saindo a 800 kPa e 50 °C e deixando o condensador como líquido saturado a 800 kPa.
O coeficiente de performance desse refrigerador é:
a. 4,4
b. 3,2
c. 4,2
d. 1,0
e. 2,6

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Questões resolvidas

Um ciclo de refrigeração utiliza freon-12 como fluido de trabalho. Sabe-se que o calor transferido do freon-12 durante o processo de compressão é de 5 kJ/kg, enquanto o calor trocado no evaporador e o trabalho no compressor valem 110 kJ/kg e 70 kJ/kg, respectivamente.
Qual é o valor aproximado do coeficiente de eficácia do ciclo?
a. 0,071
b. 0,636
c. 1,571
d. 1,467
e. 1,692

A Figura abaixo representa o Ciclo de Refrigeração por Compressão, onde a massa do fluido refrigerante é constante.
Para esse ciclo, o coeficiente de desempenho é calculado a partir do valor das entalpias dos pontos.
a. 1 e 2’, somente
b. 1, 2 e 4, somente
c. 1, 2, 2’, 3 e 4
d. 2’, 3 e 4, somente
e. 1 e 2, somente

Um laboratório de uma universidade situada em um país frio deve ser mantido a 37 ºC, com o auxílio de uma bomba de calor. Quando a temperatura do exterior cai para 6 ºC, a taxa de energia perdida do laboratório para o exterior corresponde a 30 kW.
Considerando-se regime permanente, a potência elétrica mínima necessária para acionar a bomba de calor, vale, em kW, aproximadamente:
a. 25
b. 0,3
c. 3,0
d. 300
e. 250

Um refrigerador funciona no ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor utilizando refrigerante-134a como fluido de trabalho entre os limites de pressão de 120 kPa e 800 kPa. Considerando que a taxa de remoção de calor do espaço refrigerado é 32 kJ/s.
O fluxo de massa do refrigerante será de:
a. 0,81 kg/s
b. 0,28 kg/s
c. 0,23 kg/s
d. 0,19 kg/s
e. 0,15 kg/s

O ciclo de refrigeração de Carnot é o mais simples para avaliar as influências das temperaturas de operação em determinado ciclo e representa o limite máximo de eficiência entre dois níveis de temperatura.
Analisando a figura ao lado, um diagrama Txs de um gás ideal, o COP é dado por:
a. T1/T2-T1
b. T2/T2-T1
c. (T2+T1)T2
d. (T2-T1)/T1
e. (T2-T1)/T2

O dispositivo simbolizado a seguir, se refere à válvula de expansão.
Em relação a este dispositivo é incorreto afirmar que:
a. No processo 3-4, o fluido refrigerante é expandido até a sua temperatura de evaporação.
b. Pode se dizer que h3=h4, isto é, um processo isoentálpico do fluido refrigerante.
c. No estado 4, o fluido encontra-se em uma mistura de líquido e gás.
d. O trabalho exercido por este dispositivo é totalmente absorvido pelo compressor.
e. No estado 3, o fluido refrigerante se encontra no estado de líquido saturado.

Nos processos de compressão do fluido refrigerante, é instalado um dispositivo denominado por “tanque de remoção do gás de flash”.
Em relação às vantagens e desvantagens da utilização deste dispositivo analise abaixo as afirmações:
I. Pequena redução da potência de compressão total instalada para uma mesma capacidade frigorífica.
II. Menor capacidade do compressor principal (vazão menor, menos líquido refrigerante).
III. Maior perda de carga nos trocadores de calor e nas tubulações.
a. I,II e III
b. I , apenas
c. I e II, apenas
d. I e III, apenas
e. II e III, apenas

Considere um refrigerador que opera no ciclo de refrigeração por compressão de vapor, utilizando refrigerante-134a como fluido de trabalho. O refrigerante entra no compressor como vapor saturado a 160 kPa, saindo a 800 kPa e 50 °C e deixando o condensador como líquido saturado a 800 kPa.
O coeficiente de performance desse refrigerador é:
a. 4,4
b. 3,2
c. 4,2
d. 1,0
e. 2,6