(CEV-URCA - 2021 - Adaptada). Um sistema de refrigeração por compressão a vapor ideal é mostrado na figura para dois refrigerantes R1 e R2, com tem...

Question

(CEV-URCA - 2021 - Adaptada). Um sistema de refrigeração por compressão a vapor ideal é mostrado na figura para dois refrigerantes R1 e R2, com temperatura no evaporador de -5 °C e 38 °C no condensador, assim como propriedades dos pontos segundo a tabela. O trabalho executado pelos compressores é de 20 kJ/kg e 24 kJ/kg, para R1 e R2, respectivamente. Analise as afirmativas sobre os dados apresentados para os refrigerantes:

Estados T [°C] h de R1 [kJ/kg] h de R2 [kJ/kg]
1 -5 185 396
2 38 205 490
3 38 72 253
4 -5 72 253

I. O refrigerante R1 consome maior energia e possui maior COP que R2;
II. O refrigerante R2 consome maior energia e possui menor COP que R1;
III. O COP máximo para o sistema analisado é maior que 6.

Está correto o que se afirma em:

I. O refrigerante R1 consome maior energia e possui maior COP que R2;
II. O refrigerante R2 consome maior energia e possui menor COP que R1;
III. O COP máximo para o sistema analisado é maior que 6.
Apenas I e III.
Apenas III.
Apenas II.
Apenas II e III.
Apenas I.

Ed · Answer

Analisando as informações apresentadas na tabela, podemos verificar que:

- O refrigerante R1 possui uma entalpia específica maior que o R2 tanto no evaporador quanto no condensador, o que indica que ele consome mais energia para realizar o mesmo trabalho.
- O COP (Coeficiente de Performance) é uma medida de eficiência do sistema de refrigeração, e é definido como a razão entre a quantidade de calor removida do evaporador e a quantidade de trabalho fornecida ao compressor. Quanto maior o COP, mais eficiente é o sistema. Podemos calcular o COP para cada refrigerante:

COP_R1 = (h1 - h4) / (h2 - h1) = (185 - 72) / (205 - 185) = 2,6
COP_R2 = (h1 - h4) / (h2 - h1) = (396 - 253) / (490 - 396) = 1,8

Portanto, podemos concluir que a afirmativa I está incorreta, pois o refrigerante R2 consome mais energia e possui um COP menor que o R1. A afirmativa II está correta. Já a afirmativa III não pode ser verificada apenas com as informações apresentadas na questão.

Assim, a alternativa correta é a letra C) Apenas II.

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