modelos de exercicios ciclo ideal

Boa noite segue abaixo alguns exercicios, já apliquei com meus alunos de termodinamica e refrigeração industrial.

2. REFRIGERAÇÃO POR COMPRESSÃO DE VAPOR
2.1) - Um ciclo de refrigeração por compressão de vapor ideal opera em regime permanente
usando R - 134a como fluido de trabalho. O vapor saturado entra no compressor a -10°C e o líquido
saturado deixa o condensador a 28°C. A vazão mássica é 5 kg/min.
Determine:
a) a potência do compressor, em kW.
b) a capacidade frigorífica, em TR.
c) o coeficiente de desempenho.
2.2) - Um ciclo de refrigeração por compressão de vapor ideal opera em regime permanente
usando R - 134a como fluido de trabalho. O vapor saturado entra no compressor a 1,6 bar e o
líquido saturado deixa o condensador a 9 bar. A vazão mássica é 5 kg/min.
Determine:
a) a potência do compressor, em kW.
b) a capacidade frigorífica, em TR.
c) o coeficiente de desempenho.
2.3) - Modifique o ciclo do problema anterior, para que o compressor possua uma eficiência
isentrópica de 80%, e considere que a temperatura do líquido na saída do condensador é de 32ºC.
Para esse ciclo modificado, determine:
a) a potência de acionamento do compressor, em kW.
b) a capacidade frigorífica, em TR.
c) o coeficiente de desempenho.
2.4) - No projeto de um refrigerador, o ciclo proposto prevê a utilização de refrigerante R-
12, que é admitido no compressor como vapor superaquecido a 0,18 MPa e -10ºC, sendo
descarregado a 0,7 MPa e 50ºC. O refrigerante é então resfriado no condensador até 24ºC e 0,65
MPa, sendo posteriormente expandido até 0,15 MPa. A carga térmica de projeto do refrigerador é
de 6,0 kW. Despreze a perda de carga e a transferência de calor nas linhas de conexão entre os
elementos do refrigerador.
a) Esboce em um diagrama Temperatura-Entropia o ciclo proposto, indicando sua posição
relativa à curva de saturação, com base no esquema apresentado na figura abaixo.
b) Calcule a vazão mássica, em kg/s, de refrigerante necessária para atender à carga térmica
de projeto.
c) Calcule a potência requerida pelo compressor, em kW, e analise a necessidade de se
utilizar o superaquecimento do refrigerante admitido no compressor.
d) Estuda-se o uso do refrigerante R-134 como forma de adequar o equipamento à legislação
ambiental de outros países e possibilitar a sua exportação. Explique os efeitos ambientais de
refrigerantes halogenados, como o R-12.