QUESTÃO 1 A termodinâmica estuda a relação entre temperatura, energia e trabalho, e descreve como a energia se transforma de uma forma para outra....
A termodinâmica estuda a relação entre temperatura, energia e trabalho, e descreve como a energia se transforma de uma forma para outra. Um ciclo de refrigeração é um exemplo prático da aplicação da termodinâmica. É baseado nos princípios termodinâmicos, como a conservação de energia e a transferência de calor de uma região de maior temperatura para uma região de menor temperatura. O ciclo de refrigeração mais comum é o ciclo de compressão a vapor. Ele envolve quatro etapas principais: compressão, condensação, expansão e evaporação. O estudo e a compreensão da termodinâmica são essenciais para projetar sistemas de refrigeração eficientes, otimizar a eficiência energética e entender o comportamento dos sistemas de refrigeração em diferentes condições de operação. 1ª Etapa: Avaliar o desempenho do Refrigerador 1. O Refrigerador 1 opera como um ciclo reverso de Carnot utilizando R-717 como fluido refrigerante a uma vazão de 1,8 kg/s. As temperaturas de condensação e evaporação são 25 °C e -5 °C, respectivamente. A fim de avaliar o desempenho do Refrigerador 1, você deve determinar os seguintes parâmetros de projeto: a) A taxa de rejeição de calor no condensador (Q); b) A potência do compressor; c) O COP do ciclo. Para o balanço de energia, faça as seguintes considerações: - Regime permanente; - Variação da energia cinética e potencial são desprezíveis; - Compressor e turbina operam adiabaticamente; - Etapas de evaporação e condensação não envolvem trabalho.
💡 1 Resposta
Ed 
A) A taxa de rejeição de calor no condensador (Q): Para determinar a taxa de rejeição de calor no condensador, podemos usar a equação do balanço de energia para o ciclo de refrigeração. A taxa de rejeição de calor no condensador é igual à taxa de transferência de calor da região de condensação para o ambiente. Portanto, podemos calcular essa taxa usando a seguinte fórmula: Q = m * (h1 - h2) Onde: Q é a taxa de rejeição de calor no condensador, m é a vazão mássica do fluido refrigerante (1,8 kg/s), h1 é a entalpia do fluido refrigerante na entrada do condensador, h2 é a entalpia do fluido refrigerante na saída do condensador. B) A potência do compressor: A potência do compressor pode ser calculada usando a seguinte fórmula: Potência do compressor = m * (h2 - h3) Onde: Potência do compressor é a potência necessária para comprimir o fluido refrigerante, m é a vazão mássica do fluido refrigerante (1,8 kg/s), h2 é a entalpia do fluido refrigerante na saída do condensador, h3 é a entalpia do fluido refrigerante na entrada do compressor. C) O COP do ciclo: O Coeficiente de Desempenho (COP) do ciclo é definido como a razão entre a taxa de refrigeração (Q) e a potência do compressor (Wc). Portanto, podemos calcular o COP usando a seguinte fórmula: COP = Q / Potência do compressor Lembrando que o COP é uma medida da eficiência do ciclo de refrigeração. Espero ter ajudado! Se tiver mais alguma dúvida, é só perguntar.
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