2.87 Um ciclo de bomba de calor cujo coeficiente de desempenho é 2,5 fornece energia por transferência de calor para uma residência a uma taxa de 20 kW .
(a) Determine a portência líquida necessária para operar a bomba de calor.
(b) Calculando a eletricidade a
0,8$ por kW -h, determine o custo da eletricidade em um mês em que a bomba de calor opera por 200 horas.
(R. W
, R$ 1.280,00)
(a) Determine a portência líquida necessária para operar a bomba de calor.
(b) Calculando a eletricidade a
(R. W
Passo 1
O enunciado descreve uma bomba de calor com coeficiente de desempenho
que fornece calor à residência à taxa de
. Precisamos (i) determinar a potência elétrica líquida
consumida pela bomba e (ii) calcular o custo da eletricidade se ela opera
h a
R$/kW-h. Vamos usar a definição de COP e depois converter consumo em custo.
Passo 2
A definição de coeficiente de desempenho de uma bomba de calor é
onde
é a taxa de calor fornecido e
é a potência elétrica de entrada.
Passo 3
Isolando
na fórmula do COP, temos
Substituindo os valores:
Passo 4
Para
h de operação, a energia elétrica total consumida é
Passo 5
Multiplicando pelo preço da eletricidade de
R$/kW-h, o custo mensal fica
Resposta
(a)
(b) Custo .
(b) Custo