Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CICLOS DE REFRIGERACIÓN
7
Válvula de
expansión
8
3
Válvula de
expansión
·
Q H
Condensador
Evaporador
Calor
Condensador
Evaporador
Compresor
Compresor
4 1
·
Q L
5
FIGURA P11-60
·
W entrada
·
W entrada
11-61 Un sistema de refrigeración por compresión de dos
evaporadores como se muestra en la figura P11-61 utiliza
refrigerante 134a como fluido de trabajo. El sistema opera el
˙
˙
6
2
evaporador 1 a 0 °C, el evaporador 2 a 26.4 °C y el condensador
a 800 kPa. El refrigerante se circula por el compresor a
razón de 0.1 kg/s, y el evaporador de baja temperatura sirve
para una carga de enfriamiento de 8 kW. Determine la tasa de
enfriamiento del evaporador de alta temperatura, la potencia
necesaria para el compresor y el COP del sistema. El refrigerante
es líquido saturado a la salida del condensador, y vapor
saturado a la salida de cada evaporador, y el compresor es
isentrópico.
Respuestas: 6.58 kW, 4.50 kW, 3.24
11-62E Un sistema de refrigeración por compresión con dos
evaporadores como el de la figura P11-61 usa refrigerante
134a como fluido de trabajo. El sistema opera el evaporador
1 a 30 psia, el evaporador 2 a 10 psia, y el condensador a 180
psia. La carga de enfriamiento para el evaporador 1 es 9.000
Btu/h, y la del evaporador 2 es de 24.000 Btu/h. Determine
la potencia necesaria para operar el compresor y el COP de
este sistema. El refrigerante es líquido saturado a la salida del
condensador, y vapor saturado a la salida de cada evaporador,
y el compresor es isentrópico.
11-63E Repita el problema 11-62E si el evaporador de 30
psia se va a reemplazar por un evaporador de 60 psia para
proporcionar una carga de enfriamiento de 30.000 Btu/h.
11-64 Un sistema de refrigeración en cascada de dos etapas
debe dar enfriamiento a 40 °C operando el condensador de
alta temperatura a 1.6 MPa. Cada etapa opera en el ciclo ideal
de refrigeración por compresión de vapor. El sistema superior
de refrigeración por compresión de vapor (VCRS, por
sus siglas en inglés) usa agua como fluido de trabajo, y opera
su evaporador a 5 °C. El ciclo inferior usa refrigerante 134a
como fluido de trabajo y opera su condensador a 400 kPa.
Este sistema produce un efecto de enfriamiento de 20 kJ/s.
Determine los flujos másicos de R-134a y agua en sus ciclos
respectivos, y el COP total de este sistema en cascada.
2
m˙
2
m 1 + m 2
m 2
Condensador
m˙
1
3
2
Condensador
Válvula
reductora
de presión
1
5
Evaporador 1
4
1
VCRS A
Intercambiador
de calor
3
4
7
Evaporador 2
6
VCRS B
m˙
5
7
5
6
8
FIGURA P11-61
˙
FIGURA P11-64