Uma bomba de calor usada para aquecer uma casa funciona cerca de um terço do tempo. A casa está perdendo calor a uma taxa média de
. Se o COP da bomba de calor for 2,8 , determine a energia consumida pela bomba de calor quando em funcionamento.
Passo 1
O enunciado diz que a casa perde calor a uma taxa média de
e que a bomba de calor funciona apenas um terço do tempo. Como queremos a energia elétrica consumida quando a bomba está ligada, precisamos achar a potência elétrica durante o intervalo de funcionamento, usando o COP da bomba, que é
onde
é o calor fornecido à casa e
é a energia elétrica consumida.
Passo 2
Em uma hora completa a casa perde
Como a bomba fica ligada apenas
da hora, toda essa energia de
deve ser fornecida durante o tempo
. Logo, a taxa de calor que a bomba precisa entregar enquanto está ligada é
Passo 3
Pela definição de COP, durante o funcionamento vale
Passo 4
Para ficar em unidades de potência (kW), lembramos que
e que
:
Resposta
A energia consumida pela bomba de calor quando em funcionamento é de aproximadamente