-37 Um condicionador de ar de Carnot retira energia térmica de uma sala a
e a transfere na forma de calor para o ambiente, que está a
. Para cada joule da energia elétrica necessária para operar o condicionador de ar, quantos joules são removidos da sala?
Passo 1
O enunciado descreve um condicionador de ar de Carnot que retira calor de uma sala à temperatura de
e o rejeita a um ambiente de
. Queremos saber a razão entre o calor extraído da sala
e o trabalho elétrico
fornecido. Esse quociente é a coeficiente de desempenho do refrigerador de Carnot, dado por
, onde as temperaturas devem estar numa escala absoluta.
Passo 2
Convertendo as temperaturas de Fahrenheit para a escala Rankine ®, em que
:
Passo 3
Aplicando a fórmula do coeficiente de desempenho:
Passo 4
Isso significa que, para cada joule de trabalho elétrico fornecido, são removidos cerca de
joules de calor da sala.
Resposta
Para cada joule de energia elétrica, o condicionador de ar de Carnot retira aproximadamente
joules de calor da sala.