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Trabalho do Compressor (Isentrópico)

Calcula o trabalho específico de compressão num ciclo de refrigeração ideal, W = h₂ − h₁, a diferença de entalpia entre a saída e a entrada do compressor (compressão isentrópica, a entropia constante). É a energia que o compressor adiciona ao refrigerante por quilograma — a 'conta de luz' do ciclo. Junto com o efeito refrigerante, define o COP (COP = efeito refrigerante/trabalho). Informe as entalpias na saída e na entrada do compressor.

Resultado

Trabalho do compressor (isentrópico)

No ciclo de refrigeração por compressão de vapor, o compressor é o coração — e o único componente que consome energia (a 'conta de luz' do sistema). Idealmente, a compressão é isentrópica (a entropia constante, sem perdas nem troca de calor), e o trabalho específico é simplesmente a diferença de entalpia: W = h₂ − h₁ (kJ/kg). Esse é o salto de energia que o vapor refrigerante recebe ao ser comprimido da pressão baixa do evaporador para a pressão alta do condensador. O trabalho do compressor é metade da história do COP: COP = efeito refrigerante / trabalho do compressor. Um ciclo eficiente maximiza o calor absorvido no evaporador (efeito refrigerante) e minimiza o trabalho gasto — daí a importância de não comprimir mais do que o necessário (razões de compressão moderadas) e de manter as diferenças de temperatura pequenas. Compressores reais têm eficiência isentrópica de 70–85%, gastando mais que o ideal. No diagrama pressão-entalpia (P-h), o trabalho é o segmento horizontal da linha de compressão. Informe as entalpias na saída e na entrada do compressor.

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COP de Carnot (Refrigeração)

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Back Work Ratio (BWR)

Calcula a razão de trabalho reverso (back work ratio, BWR) de um ciclo de potência, BWR = w_compressor ÷ w_turbina, dividindo o trabalho consumido pelo compressor (ou bomba) pelo trabalho bruto produzido pela turbina. O resultado (adimensional) mostra que fração do trabalho da turbina é reinvestida para comprimir o fluido. Em turbinas a gás (ciclo Brayton) o BWR é alto (0,4–0,6), pois comprimir gás custa caro; em ciclos Rankine a vapor é minúsculo (~0,01), pois bombear líquido é barato. Um BWR alto torna o ciclo sensível às eficiências dos componentes. Informe o trabalho do compressor e o da turbina.

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Grau de Superaquecimento

Calcula o grau de superaquecimento de um sistema de refrigeração, ΔT = T_sucção − T_evaporação(saturação), o quanto o vapor refrigerante está mais quente que sua temperatura de saturação na pressão do evaporador. Um superaquecimento adequado (tipicamente 5–10 °C) garante que só vapor (sem líquido) chegue ao compressor, protegendo-o de golpe de líquido. Superaquecimento alto demais reduz a capacidade. É controlado pela válvula de expansão. Informe a temperatura de sucção e a de evaporação saturada.

Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.