Carga térmica é a quantidade de calor latente e sensivel, que deve ser retirada (restriamento) ou colocada (aquecimento) no ambiente a fim de proporcionar condiçoes de conforto térmico. Uma tonelada de refrigeraçâo corresponde a quantos BTU (British Thermal Unit):
A) \mathbf{1 . 0 0 0}
B) \mathbf{10 . 0 0 0}
C) \mathbf{12.000}
D) 15.000
E) 20.000

Passo 1

O enunciado pergunta: “Uma tonelada de refrigeração corresponde a quantos BTU (British Thermal Unit)?” e apresenta as alternativas A a E. Ou seja, precisamos converter 1 tonelada de refrigeração para BTU (por hora, que é a unidade usada nessa definição). Informações úteis que temos (implícitas na definição histórica de tonelada de refrigeração): a tonelada de refrigeração é baseada na quantidade de calor necessária para derreter uma tonelada de gelo ao longo de 24 horas.

Passo 2

Entender o que é um BTU e o que significa “tonelada de refrigeração”. Um BTU (British Thermal Unit) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 libra de água em 1^\circF. A “tonelada de refrigeração” foi definida historicamente como a potência térmica equivalente à energia necessária para derreter 1 tonelada curta de gelo (short ton = 2000 libras) em 24 horas. Para usar isso, precisamos saber quanto de energia (em BTU) é necessário para derreter 1 libra de gelo.

Passo 3

Saber o calor latente de fusão do gelo em unidades compatíveis. O calor latente de fusão do gelo é aproximadamente 144 BTU por libra; isso significa que para transformar 1 libra de gelo em água à mesma temperatura são necessários 144 BTU.

Passo 4

Calcular a energia total para derreter 2000 libras de gelo. Multiplicamos o número de libras pelo calor latente por libra:
2000 \times 144 = 288000
Isso significa que derreter 2000 libras de gelo consome 288{.}000 BTU no total.

Passo 5

Converter essa energia total, que refere-se a 24 horas, para uma taxa por hora (potência), dividindo por 24:
\frac{288{.}000}{24} = 12{.}000
Portanto a potência equivalente é de 12{.}000 BTU por hora.

Passo 6

Conclusão: \,1 tonelada de refrigeração corresponde a \,12{.}000 BTU/h. Isso corresponde à alternativa apresentada como C.

Resposta

C) 12.000

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