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Questão FC714448

Durante o funcionamento de um aparelho refrigeração, o compressor realiza a compressão do gás refrigerante Freon-12, assumido como gás ideal. O refrigerante entra no compressor a u

Termologia

VUNESP · 2025

Durante o funcionamento de um aparelho refrigeração, o compressor realiza a compressão do gás refrigerante Freon-12, assumido como gás ideal. O refrigerante entra no compressor a uma pressão de 200 kPa e temperatura de –7 °C, sendo comprimido adiabaticamente e de forma reversível até 800 kPa.

 

Suponha que o ciclo seja ideal e adote: \(C_P=0,67\,\dfrac{kj}{kgK};\dfrac{k-1}{k}=0,5;R=68,8 \dfrac{j}{kgK};\) suponha ainda que w = cp (T2 – T1).

 

Sabendo que o compressor opera com uma vazão mássica constante de 0,03 kg/s, a potência consumida pelo compressor, em kW, é, aproximadamente,

  1. 5,35.
  2. 7,25.
  3. 10,7.
  4. 12,67.
  5. 13,56.
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Gabarito

A

Comentário do professor

Dados: \(P_1=200\ \text{kPa},\ T_1=-7^\circ\text{C}=266{,}15\ \text{K},\ P_2=800\ \text{kPa},\ C_p=0{,}67\ \text{kJ/kgK}=670\ \text{J/kgK},\ \dot m=0{,}03\ \text{kg/s}.\)

De \((k-1)/k=0{,}5\) obtemos \(k=2\). Para compressão adiabática reversível de gás ideal: \(T_2=T_1\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{(k-1)/k}\).

Assim \(T_2=266{,}15\cdot\sqrt{\dfrac{800}{200}}=266{,}15\cdot2=532{,}30\ \text{K}\).

Trabalho específico: \(w=C_p\,(T_2-T_1)=670\cdot(532{,}30-266{,}15)=670\cdot266{,}15\approx178320{,}5\ \text{J/kg}.\)

Potência: \( \dot W=\dot m\,w=0{,}03\cdot178320{,}5\approx5349{,}6\ \text{W}\approx5{,}35\ \text{kW}.\)

Portanto, a potência consumida pelo compressor é aproximadamente 5,35 kW.

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