Questões de Concurso sobre Sistemas de Refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria)

Segundo Creder (2004), no ciclo de refrigeração à compressão de vapor, é correto afirmar que:

O ciclo de refrigeração a gás é equivalente ao ciclo reverso Brayton. Com relação a esse ciclo, analise os itens a seguir.

I. É amplamente usado no sistema de ar-condicionado em aeronaves, o qual usa o ar dos compressores do motor.

II. Seu objetivo é mover o calor do corpo mais frio para o mais quente, produzindo assim trabalho.

III. A absorção de calor ocorre em um trocador, onde o gás passa rapidamente para o estado líquido, retirando assim calor do meio.

Está correto o que se afirma em

Texto 13A2-I

Um novo fluido refrigerante, com ODP igual a 0 e GWP igual a 1.300, apresenta as propriedades termodinâmicas mostradas na tabela a seguir, em que T é a temperatura do fluido, em °C, P_sat é a pressão de saturação correspondente, em kPa_abs, h_L é a entalpia específica do líquido saturado, em kJ/kg, e h_v é a entalpia específica do vapor saturado, em kJ/kg.

Em relação ao impacto ambiental do fluido refrigerante descrito no texto 13A2-I, assinale a opção correta, considerando que um sistema de refrigeração utilize esse fluido e que a energia elétrica consumida pelo sistema provenha de geração termelétrica a gás natural.

Considere a figura a seguir.

Fonte: MARCON, E. Carta Psicrométrica. Prof. Edison Marcon. Publicado em: 16 abr. 2018. Disponível em: <http:// profedisonmarcon.blogspot.com/2018/04/calor-4-nas-postagens-anteriores.html>. Acesso em: 16 nov. 2023. (Adaptado)

A carta psicrométrica possibilita visualizar e analisar diferentes misturas de ar e de vapor d'água por meio de um gráfico com o plano cartesiano. Dessa forma, a Temperatura de Bulbo Úmido (TBU) de um determinado ambiente laboral, que apresenta TBS = 23 ºC, UR = 50 % e Var = 0,5 m/s é

Em um ciclo termodinâmico ideal conhecido como ciclo Carnot, o sistema transfere energia sob a forma de calor de uma fonte para outra. No processo, parte desta energia é convertida em trabalho.

O ciclo de Carnot é composto de dois pares de transformações

Os ciclos termodinâmicos usados na concepção de caldeiras, motores, sistemas de aquecimento e refrigeração sempre possuem uma diferença entre o ciclo ideal e o real. Essa diferença é causada geralmente por irreversibilidades que o sistema real possui e o ideal não. Por esse motivo, o valor do rendimento máximo do ciclo real é sempre menor do que o do ciclo ideal a ele atrelado.

Essas irreversibilidades estão relacionadas à

Texto 13A2-I

Um novo fluido refrigerante, com ODP igual a 0 e GWP igual a 1.300, apresenta as propriedades termodinâmicas mostradas na tabela a seguir, em que T é a temperatura do fluido, em °C, P_sat é a pressão de saturação correspondente, em kPa_abs, h_L é a entalpia específica do líquido saturado, em kJ/kg, e h_v é a entalpia específica do vapor saturado, em kJ/kg.

Considere que o fluido refrigerante descrito no texto 13A2-I seja usado em um ciclo de refrigeração padrão (ou ideal) em que toda troca de calor ocorra unicamente no condensador e no evaporador, com temperatura de condensação de 40 °C e temperatura de evaporação de −10 °C.

Nessa situação hipotética, se o calor rejeitado no condensador for de 170,1 kJ/kg, o coeficiente de performance (COP) desse ciclo de refrigeração será igual a

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas das sentenças abaixo.

O ____________ é responsável por aumentar a pressão do fluido refrigerante. Em seguida o ______________ tem a tarefa de rejeitar o calor acumulado pelo fluido refrigerante para o ambiente externo. O efeito de retirada do calor do sistema que se pretende refrigerar é efetuado pelo _____________.

No que diz respeito às transformações cíclicas, analise as afirmativas abaixo.

I- Um refrigerador é um dispositivo que opera segundo um ciclo e que necessita de trabalho para que se obtenha a transferência de calor de um corpo à alta temperatura para outro à baixa temperatura.

II- As máquinas térmicas possuem as seguintes características: recebem calor de uma fonte à alta temperatura; convertem parte desse calor para um sumidouro à baixa temperatura; e operam em um ciclo.

III- É possível construir um motor que opere entre dois reservatórios térmicos dados e que seja mais eficiente que um motor reversível operando entre os mesmos reservatórios.

Assinale a opção correta.

O ciclo de refrigeração ideal por compressão é composto por dois processos isobáricos e isotérmicos intercalados por dois processos adiabáticos, de maneira similar a um ciclo de Carnot, entretanto, no ciclo de refrigeração real, podem ocorrer irreversibilidades e transferência de calor do fluido refrigerante que aumentarão a sua entropia.

O coeficiente de performance do ciclo é inferior a 5.

Observe a imagem:

Fonte: Fig. 2.10, p. 39, CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS, FUPAI/EFFICIENTIA. Eficiência energética em sistemas de refrigeração industrial e comercial. Rio de Janeiro: Eletrobrás, 2005.

O ciclo de refrigeração ideal apresentado, utiliza R410A como fluido refrigerante a uma taxa de 0,020 kg/s, onde a temperatura de evaporação é de -20 ºC e a de condensação é de 30 ºC. Para essas temperaturas, as entalpias e entropias nos pontos 1, 2,3 e 4 são iguais a:

h₁ = 415 kJ/kg, s₁ = 1,86 kJ/kg.K

h₂ = 460 kJ/kg

h₃ = 250 kJ/kg, s₃ = 1,17 kJ/kg.K

s₄ = 1,21 kJ/kg.K

Com estes dados, é possível afirmar que a taxa de transferência de calor do condensador é de:

A carta psicrométrica é ferramenta importante para o profissional de ar-condicionado, pois, através desta, ele é capaz de encontrar as propriedades do ar e verificar os processos aos quais o ar está sendo submetido.

Dentre as propriedades apresentadas na carta psicrométrica, a figura apresentada refere-se a:

A figura a seguir representa o funcionamento de um sistema básico de refrigeração e o diagrama Pressão Entalpia do ciclo.

Com base nessas informações, assinale a alternativa correta.

A vazão de fluido refrigerante é de aproximadamente 1 kg/s.

A potência de compressão é de aproximadamente 25 kW.

A eficiência energética do sistema de refrigeração do datacenter não tem impacto significativo no seu custo operacional.

Quando o compressor opera em uma rotação mantida constante em 106.000 rpm, não é recomendado manter uma vazão de 20 lb/min.

A determinação da carga térmica é essencial para sistemas de refrigeração. Assinale a alternativa que NÃO representa uma fonte de calor.

A distribuição adequada do fluxo de ar frio no interior do datacenter é fundamental para manter um campo de temperaturas uniforme.