Atenção! Para esta questão, utilize o ponto (.) como separador decimal.
Considere uma bomba de calor com desempenho teórico máximo operando entre as temperaturas
e uma
.
(a) Qual é o seu coeficiente de desempenho?
(b) Para cada 1 J gasto com energia elétrica para o funcionamento do aparelho, qual a quantidade de calor, em J, que entra na casa?
Considere uma bomba de calor com desempenho teórico máximo operando entre as temperaturas
(a) Qual é o seu coeficiente de desempenho?
(b) Para cada 1 J gasto com energia elétrica para o funcionamento do aparelho, qual a quantidade de calor, em J, que entra na casa?
Passo 1
O enunciado pede o coeficiente de desempenho (COP) de uma bomba de calor ideal (Carnot) que opera entre –8 °C e 20 °C, e depois o calor entregue ao ambiente para cada 1 J de trabalho elétrico. Vamos usar teoria de ciclo de Carnot para bomba de calor.
Passo 2
Para ciclo de Carnot como bomba de calor, o coeficiente de desempenho é dado por
onde as temperaturas devem estar em Kelvin.
Passo 3
Primeiro convertemos as temperaturas: 20 °C é 293 K e –8 °C é 265 K. Substituindo na fórmula:
Passo 4
Sabendo que para cada 1 J de trabalho elétrico (W = 1 J) a bomba entrega Q_h = COP · W, temos Q_h ≈ 10{,}4643 · 1 J ≈ 10{,}4643 J.
Resposta
COP ≈ 10.46; calor entregue ≈ 10.46 J para cada 1 J de energia elétrica.