Essas máquinas operam com base nos princípios da termodinâmica, que governam a conversão de energia entre calor e trabalho.

Essas máquinas operam com base nos princípios da termodinâmica, que governam a conversão de energia entre calor e trabalho. A compreensão do funcionamento das máquinas térmicas é crucial para otimizar a eficiência dos sistemas e reduzir os impactos ambientais, principalmente no que diz respeito ao consumo de combustíveis fósseis e às emissões de gases de efeito estufa. Por exemplo, nos motores de combustão interna, a eficiência da conversão de energia térmica gerada pela queima de combustível em trabalho mecânico tem um impacto direto na economia de combustível e na redução de poluentes.
Além disso, as máquinas térmicas são fundamentais para a geração de energia elétrica, onde ciclos termodinâmicos são aplicados em usinas para a conversão de calor em eletricidade. Esse processo é vital para o abastecimento energético de países e para o funcionamento de toda a infraestrutura industrial e comercial. No campo da refrigeração, as máquinas térmicas são responsáveis pela criação de ambientes controlados de temperatura, essenciais para a preservação de alimentos, medicamentos e outros produtos sensíveis, além de desempenharem um papel-chave em processos industriais que exigem controle preciso da temperatura e umidade. Sistemas de ar condicionado e refrigeradores domésticos também são exemplos de aplicação das máquinas térmicas.

Nesta atividade M.A.P.A. teremos como objetivo:

– Avaliar como as propriedades e funcionamento de um sistema térmico.
– Realizar cálculos e dimensionar a capacidade de funcionamento.
– Verificar a operação e desempenho do sistema.

INSTRUÇÕES DE ENTREGA

Este é um trabalho INDIVIDUAL.
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA disponibilizado. Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes:
Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta.
Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve ser citada ao final da questão.
Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo DOC / DOCX ou PDF, e apenas estes formatos serão aceitos.
O Modelo de Resposta MAPA pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura.
O Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo, no campo “MAPA” desta disciplina. Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é considerada.
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com cuidado, explique o que está fazendo, responda às perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!

Problemas frequentes a evitar:
Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio.
Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades.
Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele está preenchido adequadamente?
Como enviar o arquivo:
Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão MAPA. No final da página, há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de resposta da sua atividade.
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.
Sobre plágio e outras regras:
Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados.
Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha sido o autor.
A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do “Fale com o Mediador” em seu Studeo.
Aproveite essa ferramenta!

CONTEXTUALIZAÇÃO

Como engenheiro responsável pela supervisão de projetos na área de sistemas mecânicos, você foi solicitado a avaliar um sistema de climatização utilizado em um centro comercial na sua cidade. O cliente relatou que os equipamentos de ar-condicionado central, instalados há mais de 20 anos, apresentam baixo desempenho e alto consumo de energia, impactando diretamente nos custos operacionais e no conforto térmico dos ocupantes. Sendo assim, o cliente solicitou uma avaliação para verificar a possibilidade de um retrofit, ou seja, uma substituição desse sistema por um mais atual e eficiente. Você foi até o local e solicitou algumas informações ao responsável da manutenção, sobre o sistema, o qual repassou os seguintes dados:

– O sistema opera com fluido refrigerante R-134a.
– O fluido refrigerante é admitido no compressor no estado de vapor superaquecido a 0,08 MPa e -10°C.
– Após a compressão o fluido encontra-se a 0,8 MPa e 62,7°C.
– O refrigerante é então resfriado até 0,75 MPa como líquido saturado.
– Posteriormente, o fluido é expandido até 0,08 MPa.
– Você verificou também que a carga térmica no local é de 10,0 kW.

Com base nesses dados, seu objetivo é apresentar um diagnóstico detalhado, apontando as principais deficiências do sistema e propondo soluções que garantam maior eficiência energética, conforto ambiental e redução dos custos operacionais. (Despreze a perda de carga e a transferência de calor nas linhas de conexão entre os elementos do sistema).

Diante dessas informações, determine os seguintes parâmetros para o sistema:
1 – Esboce um diagrama PxH para o ciclo proposto.
2 – Calcule a vazão mássica, em kg/s, de fluido refrigerante necessária para atender a carga térmica de projeto.
3 – Calcule a potência requerida pelo compressor, em kW.

Sabendo que, atualmente, sistemas mais comuns operam com um COP de aproximadamente 4,0, você avalia que o sistema está operando de maneira adequada ou ainda é possível melhorar o sistema? JUSTIFIQUE sua resposta.