Tarea 5 B-2-1 h2x1t

TERMODINAMICA

Tarea 5

Fecha de entrega: 09-agosto-2018 1.- Un refrigerador opera en el ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor y usa refrigerante 134a como fluido de trabajo. El condensador opera a 200 psia, y el evaporador a 20 °F. Si estuviera disponible un dispositivo de expansión adiabática y reversible, y se usara para expandir el líquido que sale del condensador, ¿cuánto mejoraría el COP usando este dispositivo en lugar de un dispositivo de estrangulación?

2.- El fluido de trabajo de un ciclo Rankine ideal es vapor de agua. A la turbina entra vapor saturado a 8 MPa y del condensador sale liquido saturado a la presión de 10 KPa. La potencia neta es 60 MW. Determine para el ciclo: a) El rendimiento térmico b) La relación de trabajos (Wturbina/Wbomba) c) El flujo másico de vapor, en kg/s d) El flujo de calor absorbido por el fluido de trabajo a su paso por la caldera, en MW e) El flujo de calor cedido por el fluido de trabajo en el condensador, en MW f) El flujo másico de agua de enfriamiento en el condensador, en kg/h, si el agua entra en el condensador a 20 °C y sale a 25 °C. 3.- Una máquina que produce hielo opera con base en un ciclo ideal por compresión de vapor y usa refrigerante 134a. El refrigerante entra en el compresor como vapor saturado a 20 psia y sale del condensador como liquido saturado a 70 psia. El agua entra a la máquina de hielo a 55 °F y sale como hielo a 25°F. Para una tasa de producción de hielo de 20 lbm/h, determine la entrada de potencia a la máquina de hielo (169 BTU de calor necesitan extraerse de cada lbm de agua a 55°F para convertirlo en hielo a 25°F). 4.- Una planta simple de refrigeración por compresión de vapor produce 5 Ton de refrigeración (Ton de refrigeración = 12 000 BTU/h). Los valores de la entalpía en la entrada hacia la compresión, en la salida del compresor y en la salida del condensador son 183,19; 209,41; y 74,59 kJ/kg, respectivamente. Estime: a) La tasa de flujo de refrigerante b) La potencia requerida para accionar el compresor c) La tasa de rechazo de calor hacia el condensador d) El COP del refrigerador 5.- Un refrigerador comercial con refrigerante R-134a como fluido de trabajo se usa para mantener el espacio refrigerado a -20 °C, cediendo el calor de condensación a agua de enfriamiento que entra al condensador a 20 °C con un caudal de 0,20 kg/s y sale a 28 °C. El refrigerante entra al condensador a 1,2 MPa y 70 °C y sale a 42 °C. El estado del refrigerante a la entrada del compresor es de 70 kPa como vapor saturado. Determine: a) la calidad del refrigerante a la entrada del evaporador, b) la potencia frigorífica, c) el COP del refrigerador, y d) el COP y la potencia frigorífica teóricos máximos para la misma entrada de potencia al compresor.