3B SCIENTIFIC PHYSICS 1000820 Manual Del Usuario página 45

p / mbar
10
3
1
4
0.1
200 300
Fig. 5 Representação do processo circular idealizado
da bomba de calor no diagrama de Mollier (ver
secção 8.2)
O processo circular da bomba de calor idealizado
é subdividido em quatro passos: compressão
(1→2),
liquidificação
estrangulada (3→4) e vaporização (4→1).
Compressão:
O meio de trabalho gasoso é aspirado pelo
compressor, sem modificação de entropia (s
compresso de p para p
1
A temperatura sobe de T
mecânico de compressão por cada unidade de
massa é Δw = h – h
.
2 1
Liquidificação:
No liquefator o meio de trabalho resfria
fortemente e condensa. O calor liberado (Calor
de sobreaquecimento e calor de condensação)
aquece o reservatório
temperatura T . Ela monta por unidade de massa
2
a Δq – h
= h .
2 2 3
Expansão estrangulada:
O meio de trabalho condensado chega à válvula de
expansão, para ali ser estrangulado (quer dizer, sem
trabalho mecânico) para ser expandido a uma baixa
pressão. Nisso a temperatura também diminui,
porque o trabalho contra as forças moleculares de
atração tem que ser realizado no meio de trabalho
(Efeito de Joule-Thomson). A entalpia mantém-se
constante (h = h ).
4 3
Vaporização:
No vaporizador o meio de trabalho vaporiza
completamente com a recepção de calor. Isto
leva ao resfriamento do reservatório em volta
para a temperatura T
unidade de massa é Δq
O meio de trabalho vaporizado é aspirado outra vez
pelo compressor para uma nova compressão.
S / kJ /kg K
T
2
1
400 500
H / kJ /kg
(2→3),
expansão
= s
1
e nisso é sobre aquecido.
2
para T . O trabalho
1 2
em volta para
. O calor recebido por
1
– h
= h .
1 1 4
Orientação:
O refrigerante expandido evapora e retira calor
do reservatório esquerdo.
Sob condições ideais, o sistema de tubulação
transporta refrigerante
evaporador através do visor de líquido para o
compressor.
À medida que a temperatura da água diminui, a
absorção de calor através da serpentina do
evaporador diminui e, como resultado, as gotas
de refrigerante podem tornar-se visíveis no visor
esquerdo.
Isto não tem praticamente nenhuma influência na
função da bomba de calor, mas deve ser
600
reduzido ao mínimo através da circulação
constante da água.
Para a determinação
desempenho, deve ser utilizada uma janela de
temperatura limitada:
Temperatura inicial aprox. 20°C a
temperatura final no reservatório esquerdo
aprox. 10° a 12°C.
8. Exemplos de experiências
)
2
8.1 Rendimento do compressor
O rendimento η
relação do volume de calor ΔQ
ao reservatório de água quente por cada unidade
de tempo Δt, para o rendimento de impulso P do
compressor. Ele diminui com a diferença
crescente da temperatura entre o liquefator e o
vaporizador.

Q
 
2
η
a
co
 
P t
c = capacidade específica de calor da água e
m = massa da água.
Para a determinação do rendimento:

Ligar a bomba de calor à rede elétrica.

Encher cada um dos recipientes de água com
2000 ml de água e encaixá-lo na chapa de
suporte.

Ligar o compressor e deixá-lo funcionar por
aprox. 10 min., para que atinja a temperatura de
operação.

Renovar a água e encaixar os sensores de
temperatura nos recipientes de água.

Durante toda a experiência sempre mexer
bem a água dos recipientes.

Medir e anotar as temperaturas iniciais de
ambos os recipientes.

Para a medição do tempo, pressionar a tecla
RESET no aparelho de medição de energia e,
ao soltar, ligar o compressor.
5
gasoso
do coeficiente
do compressor resulta da
co
, que é fornecida
2
  
c m T
2
 
P t
puro do
de
25°C,