>	restart;#"m06_p42"

Un cierto flujo de refrigerante (R-134a) de masa molar M=0,102 kg/mol, Tcr=374 K, pcr=4,07 MPa, cp=950 J/(kg×K) y coeficientes de la ecuación de Antoine, lnp=A-B/(C+T), A=14,41, B=2094 y C=-33,06, con p en kPa y T en K, es sometido al siguiente proceso cíclico: un compresor toma vapor saturado a 0 ºC y lo bombea hasta 1,5 MPa, tras de lo cual pasa por un cambiador de calor por el que circula a contracorriente un gran flujo de aire ambiente a 20 ºC, saliendo el R-134a como líquido saturado; el cual pasa por una válvula de la que sale a 0 ºC, completándose el ciclo con otro cambiador de calor donde el R-134a se vaporiza completamente. Se pide:
a) Esquema de la instalación y diagramas T-s y p-h del proceso sufrido por el R-134a.
b) Presión de vapor a 0 ºC y temperatura de condensación a 1,5 MPa.
c) Valores de presión, temperatura, densidad, entalpía y entropía a la entrada de cada elemento. d) Intercambio energético en cada elemento y en el conjunto.
Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su:="CF3CH2F":dat:=[T1=(0+273)*K_,p2=1.5e6*Pa_,Tw=(20+273)*K_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	eqETg:=eq1_9;eqEE:=eq1_10;gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):T[f]:=0.5*T[cr];dat:=op(dat),gdat,ldat,Const,SI2,SI1:get_pv_data(su):

a) Esquema de la instalación y diagramas T-s y p-h del proceso sufrido por el R-134a.
b) Presión de vapor a 0 ºC y temperatura de condensación a 1,5 MPa.

>	pvT1_:=subs(dat,evalf(subs(dat,pv(T1)))):'pvT1'=evalf(%,2);Tvp2_:=subs(dat,solve(subs(dat,p2=pv(T)),T)):'Tvp2'=evalf(%,2);

c) Valores de presión, temperatura, densidad, entalpía y entropía a la entrada de cada elemento.

>	rho1_:=subs(p=pvT1_,T=T1,dat,rhs(eqETg)):'rho1'=evalf(%,2);h1_:=subs(dat,T=T1,dat,hv(T)):'h1'=evalf(%,2);s1_:=evalf(subs(dat,T=T1,p=pvT1_,dat,sv(T,p))):'s1'=evalf(%,2);'T1'=evalf(subs(dat,T1),3);

>	s2:=s1;T2:=T1*(p2/p1)^((gamma-1)/gamma);T2_:=subs(p1=pvT1_,dat,T2):'T2'=evalf(%,2);rho2_:=subs(p=p2,T=T2_,dat,rhs(eqETg)):'rho2'=evalf(%,2);h2_:=subs(dat,T=T2_,dat,hv(T)):'h2'=evalf(%,2);s2_:=evalf(subs(dat,T=T2_,p=p2,dat,sv(T,p))):'s2'=evalf(%,2);'p2'=evalf(subs(dat,p2),2);

>	rho3_:=subs(dat,rho);h3_:=subs(dat,T=Tvp2_,dat,hl(T)):'h3'=evalf(%,2);s3_:=evalf(subs(dat,T=Tvp2_,dat,sl(T,p))):'s3'=evalf(%,2);'p3'=evalf(subs(dat,p2),2);

>

h4:=h3;h4_:=h3_:'h4'=evalf(%,2);h4v_:=h1_:'h4v'=evalf(%,2);h4l_:=subs(dat,T=T1,dat,hl(T)):'h4l'=evalf(%,2);x4_:=solve(h4_=(1-x)*h4l_+x*h4v_,x):'x4'=evalf(%,2);s4v_:=s1_:'s4v'=evalf(%,2);s4l_:=evalf(subs(dat,T=T1,dat,sl(T))):'s4l'=evalf(%,2);s4_:=(1-x4_)*s4l_+x4_*s4v_:'s4'=evalf(%,2);rho4_:=subs(dat,1/((1-x4_)/rho+x4_/rho1_)):'rho4'=evalf(%,2);'T4'=evalf(subs(dat,T1),3);

d) Intercambio energético en cada elemento y en el conjunto.

>	w12_:=h2_-h1_:'w12'=evalf(%,2);q23_:=h2_-h3_:'q23'=evalf(%,2);q41_:=h1_-h4_:'q41'=evalf(%,2);DE:=0;w1234_:=-w12_:'w1234'=evalf(%,2);q1234_:=q23_-q41_:'q1234'=evalf(%,2);

>