Tercera entrega Ees

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Tercera entrega de Ees
Presentado por: Fernando Miguel Solar Doria
Presentado a: Ing. Jesús David Rhenals
Maquinas térmicas
Facultad de ingenierías
Ingeniería mecánica
Universidad de Córdoba
Montería – Córdoba
Colombia
Año 2022
Problema 
Un sistema de refrigeración en cascada de dos etapas debe dar enfriamiento a -40◦C operando el condensador de alta temperatura a 1,6 MPa. Cada etapa opera en el ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor. El sistema superior de refrigeración por compresión de vapor (VCRS, por sus siglas en inglés) usa agua como fluido de trabajo, y opera evaporando a 5◦C. El ciclo inferior usa refrigerante 134a como fluido de trabajo y opera su condensador a 400 kPa. Este sistema produce un efecto de enfriamiento de 20 kW. Determine los flujos masicos de R-134a y agua en sus ciclos respectivos, y el COP total de este sistema en cascada.
CODIGO 
"ESTADO 1"
T_1= 5[°C]
X_1= 1
H_1=Enthalpy(Water;T=T_1;x=X_1)
S_1=Entropy(Water;T=T_1;x=X_1)
"ESTADO 2"
P_2=1600[Kpa]
S_2=S_1
H_2=Enthalpy(Water;P=P_2;s=S_2)
"ESTADO 3"
P_2=P_3
X_3= 0
H_3=Enthalpy(Water;P=P_3;x=X_3)
"ESTADO 4"
H_4=H_3
"ESTADO 5"
T_5= -40[°C]
X_5=1
H_5=Enthalpy(R134a;T=T_5;x=X_5)
S_5=Entropy(R134a;T=T_5;x=X_5)
"ESTADO 6"
S_5=S_6
P_6=400[Kpa]
H_6=Enthalpy(R134a;P=P_6;s=S_6)
"ESTADO 7"
P_6=P_7
X_7=0
H_7=Enthalpy(R134a;P=P_7;x=X_7)
"ESTADO 8"
H_7=H_8
"CALCULOS"
Q_L=20[Kw]
m_r=Q_L/(H_5-H_8)
m_r*(H_6-H_7)=m_w*(H_1-H_4)
W_in=m_r*(H_6-H_5)+m_w*(H_2-H_1)
COP_R=Q_L/W_in
Alterando P2
Problema 2
Considere un sistema de refrigeración en cascada de dos etapas que opera entre los límites de presión de 0.8 y 0.14 MPa. Cada etapa opera en un ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor con refrigerante 134a como fluido de trabajo. El rechazo de calor del ciclo inferior al ciclo superior sucede en un intercambiador de calor adiabático de contraflujo desde ambos flujos entran aproximadamente a 0.32 MPa (En la práctica, el fluido de trabajo del ciclo inferior estará a una presión y una temperatura más altas en el intercambiador de calor, para una transferencia de calor efectiva.) Si el flujo másico del refrigerante en el ciclo superior es de 0.05 Kg/s determine a) el flujo másico del refrigerante en el ciclo inferior, b) la tasa de remoción de calor del espacio refrigerado y la entrada de potencia al compresor, así como c) el coeficiente de desempeño de este refrigerador en cascada. Las entalpías se han buscado en las tablas del refrigerante en el libro de Cengel de cualquier edición.
Código
"ESTADO 2"
P_2=0,32[Mpa]
S_2=S_1
H_2=Enthalpy(R134a;P=P_2;s=S_2)
"ESTADO 3"
P_3=0,32[Mpa]	
H_3=Enthalpy(R134a;P=P_3;x=0)
S_3=Entropy(R134a;P=P_3;x=0)
"ESTADO 4"
H_4=H_3
"ESTADO 5"
P_5=0,32[Mpa]
H_5=Enthalpy(R134a;P=P_5;x=1)
S_5=Entropy(R134a;P=P_5;x=1)
"ESTADO 6"
P_6=0,8[Mpa]
S_6=S_5
H_6=Enthalpy(R134a;s=S_6;P=P_6)
"ESTADO 7"
P_7=0,8[Mpa]
H_7=Enthalpy(R134a;P=P_7;x=0)
"ESTADO 8"
H_8=H_7
"ECUACIONES"
m_a=0,05[kg/s]
m_b=((H_5-H_8)/(H_2-H_3))*m_a
Q_L=m_b*(H_1-H_4)
W_in=(m_a*(H_6-H_5))+(m_b*(H_2-H_1))
COP=Q_L/W_in
Variando P_2