Um ciclo de bomba de calor é usado para manter o interior de uma residência a 21^circ C. Em regime permanente, a bomba de calor recebe energia por transferência de calor da água de um poço a 9^circ C e descarrega energia por transferência de calor para a residência a uma taxa de 120.000 kJ / h. Em um período de 14 dias, um medidor de energia elétrica registra que a bomba de calor recebe 1490 kW cdot h de eletricidade. Determine o coeficiente de desempenho da bomba de calor.

Passo 1

O enunciado descreve um ciclo de bomba de calor que, em regime permanente, retira calor de um poço a thetaL = 9^circC e fornece calor à residência a thetaH = 21^circC à taxa de 120,000,kJ/h. Em 14 dias a bomba consome 1490,kW\cdot h de eletricidade. Vamos calcular o coeficiente de desempenho (COP), que é a razão entre o calor fornecido e o trabalho elétrico consumido:
COP = QHW,

Passo 2

Calculamos primeiro o tempo total de operação em horas. São 14 dias, ou seja:
t = 14 times 24 = 336 h

Passo 3

Determinamos o calor total fornecido à residência durante esse período:
QH,total = l(120,000;kJ/hr)times 336;h = 40,320,000;kJ

Passo 4

Convertendo o trabalho elétrico consumido de k Wcdot h para kJ:
Wtotal = 1490;kWcdothtimes 3600;kJkWcdoth = 5,364,000;kJ

Passo 5

Agora aplicamos a definição de COP:
COP = QH,totalWtotal = 40,320,0005,364,000 approx 7,52

Resposta

O coeficiente de desempenho da bomba de calor é aproximadamente 7,52.

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