A.P.1 PARTE MIÑOPE

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School

Pedro Ruiz Gallo National University**We aren't endorsed by this school

Course

TERMODINAM 123

Subject

Mechanical Engineering

Date

Jan 3, 2025

Pages

Uploaded by DoctorRedPanda2538

10.5En el compresor de un sistema ideal de refrigeración entra R 134a en estado de vapor saturado a -16 °C con un flujo volumétrico de 1 m3/min. El refrigerante deja el condensador a 36°C y 10 bar. Determine:(a)La potencia del compresor, en kW (b)La capacidad de refrigeración, en ton.(c)El coeficiente de operación.Solución:Realizamos el esquema con los datos proporcionados:Estado 1: T1=−16°C(Vap.Sat)Estado 2: P2=10¯; s1=s2(Vap.Sat)

Estado 3: P3=10¯(Liq.Sat)Estado 4:Proceso de estrangulamiento: h4=h3=256,3kJ/kg. P3=1,573¯¿La densidad “d” en el estado 1 es de 7,965 kg/m3, y el refrigerante tiene un flujo volumétrico de 1 m3/min, por lo que el flujo másico de este proceso es de 7,965 kg/min.(a) La potencia del compresor, en kW.˙WC= ˙m(h2−h1)=7,965kgmin∗(427,2−388,9)kjkgmin60s=5,08kW(b) La capacidad de refrigeración, en ton.˙Qentrada= ˙m(h1−h4)˙Qentrada=7,965kgmin∗(388,9−256,3)=1056,159kJkg∗(1ton211kJ/min)˙Qentrada=5tons(c) El coeficiente de operación.β=h1−h4h2−h1=388,9−256,3427,2−388,9=3,46

10.16 Un ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor se modifica incluyendo un intercambiador de calor a contracorriente, como muestra la Fig. PIO.16. El R-134a deja el evaporador en estado de vapor saturado a 1,4 bar y se calienta a presión constante hasta 20°C antes de entrar en el compresor. Después de una compresión isoentrópica hasta 12 bar, el refrigerante pasa a través del condensador, sale de el a 44°C y 12 bar. A continuación, el líquido pasa a través del intercambiador de calor y entra en la válvula de expansión a 12 bar. Si el flujo masico de refrigerante es de 6 kg/min, determine:(a)La capacidad de refrigeración, en ton.(b)La potencia necesaria en el compresor, en kW.(c)El coeficiente de operación.Solución:Estado 1: T1=20°C ; P1=1,4¯(Vap.Sat)

Estado 2:P2=12¯; s1=s2(Vap.Sat)Estado 3: P3=12¯(Liq.Sat)Estado 4 ≈Estado 3Estado 5: (Proceso de estrangulamiento): P5=1,4¯; h5=h4Estado 6: P6=1,4¯(Vap.Sat)

(a)La capacidad de refrigeración, en ton.˙Qentrada= ˙m(h6−h5)˙Qentrada=6kgmin∗(387,1−266,3)=784,8kJkg∗(1ton211kJ/min)˙Qentrada=3,43tons(b)La potencia necesaria en el compresor, en kW.˙WC= ˙m(h2−h1)=6kgmin∗(473,1−419,8)kjkgmin60s=5,33kW(c)El coeficiente de operación.β=h6−h5h2−h1=387,1−266,8473,1−419,8=2,25710.18 Una bomba de calor por compresión de vapor utiliza refrigerante 134a como fluido de trabajo. El refrigerante entra en el compresor a 2,4 bar y 0°C, con un flujo volumétrico de 0,6 m3/min. La compresión hasta 9 bar y 60°C es adiabática, y la salida del condensador es liquido saturado a 9 bar. Determine:(a)La potencia necesaria en el compresor, en kW.(b)La capacidad de calefacción del sistema, en kW.(c)El coeficiente de operación.(d)El rendimiento isoentrópico del compresor.Solución:Estado 1: P1=2,4¯; T1=0°C(Vapor Sobrecalentado)

Estado 2: P2=9¯; T2=60°CEstado 3: P3=9¯(Liq.Sat .)Estado 4: (Proceso de estrangulamiento) h3=h4=250,5kJ/kg; P4=2,4¯¿El problema me dice que el refrigerante entra al compresor (estado 1) con un flujo volumétrico de 0,6 m3/min, y en esta etapa la densidad del fluido es de 11,61 kg/m3, por lo que su flujo másico sería el producto de ambos: 6,966 kg/min.(a)La potencia necesaria en el compresor, en kW.˙WC= ˙m(h2−h1)=6,966kgmin∗(444,3−400,1)kjkgmin60s=5,13kW

(b)La capacidad de calefacción del sistema, en kW.˙Qsalida= ˙m(h2−h3)˙Qsalida=6,966kgmin∗(444,3−250,5)kJkgmin60s=22,5kW(c)El coeficiente de operación.γ=h2−h3h2−h1=˙Qsalida˙WC=4,38