Atenção! Para esta questão, utilize o ponto (.) como separador decimal.
Considere uma bomba de calor com desempenho teórico máximo operando entre as temperaturas -8^circ C e uma 20^circ C.
(a) Qual é o seu coeficiente de desempenho?
square
(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?
square

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
COP = ThotThot - Tcold
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:
COP = 293293 - 265 = 29328 approx 10,4643

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.

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