Um ciclo de bomba de calor é usado para manter o interior de uma residência a
. Em regime permanente, a bomba de calor recebe energia por transferência de calor da água de um poço a
e descarrega energia por transferência de calor para a residência a uma taxa de
. Em um período de 14 dias, um medidor de energia elétrica registra que a bomba de calor recebe
de eletricidade. Determine
(a) a quantidade de energia que a bomba de calor recebe da água do poço em um período de 14 dias por transferência de calor, em kJ.
(b) o coeficiente de desempenho da bomba de calor.
(c) o coeficiente de desempenho de um ciclo de bomba de calor reversível operando entre os reservatórios quente e frio a
e
.
(a) a quantidade de energia que a bomba de calor recebe da água do poço em um período de 14 dias por transferência de calor, em kJ.
(b) o coeficiente de desempenho da bomba de calor.
(c) o coeficiente de desempenho de um ciclo de bomba de calor reversível operando entre os reservatórios quente e frio a
Passo 1
O enunciado descreve uma bomba de calor em regime permanente que mantém o interior a
. Ela recebe calor da água de um poço a
e rejeita calor à residência à razão de
. Em 14 dias (
) o trabalho elétrico consumido é
. Pede-se:
(a) energia extraída da água do poço em kJ;
(b) coeficiente de desempenho real ;
(c) coeficiente de desempenho reversível entre
e
.
(a) energia
(b) coeficiente de desempenho real
(c) coeficiente de desempenho reversível
Passo 2
Calculemos o total de calor rejeitado e o trabalho em kJ:
Pelo balanço de energia da bomba de calor,
Passo 3
O coeficiente de desempenho real é definido por
Passo 4
Para um ciclo reversível entre
e
,
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)