Um ar condicionado opera a 800 W de potência e tem um coeficiente de performance 2,80 em uma sala a temperatura de 21,0^circ C. A temperatura externa é de 35,0^circ C. Calcule a taxa de remoção de calor do ar externo durante a operação do ar condicionado.
Formulário:
c Q=m c De
c Cv=Qn Deôô
P V^gamma= const (adiabát) á

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema envolvendo um ar condicionado que funciona com uma potência de 800 W e tem um coeficiente de performance (COP) de 2,80. A temperatura na sala é de 21,0^circ C e a temperatura externa é de 35,0^circ C. Nosso objetivo é calcular a taxa de remoção de calor do ar externo durante o funcionamento do ar condicionado. Para isso, vamos precisar entender o que é o coeficiente de performance e como ele se relaciona com a potência e o calor removido.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o coeficiente de performance (COP). No contexto de ar condicionados, o COP é definido como a relação entre o calor retirado do ambiente interno ( Qc) e o trabalho realizado pelo aparelho ( W). A fórmula fica assim:
COP = QcW
Aqui, Qc é o calor que o ar condicionado tira da sala, e W é a potência que o aparelho consome, que no caso é 800 W.

Passo 3

Com o COP conhecido, podemos rearranjar a fórmula para encontrar o calor retirado da sala ( Qc):
Qc = COP times W
Substituindo os valores:
Qc = 2,80 times 800, W = 2240, W
Então, o ar condicionado está retirando 2240 W de calor da sala.

Passo 4

Agora, queremos saber a taxa de remoção de calor do ar externo, que é o calor rejeitado para fora ( Qh). Para sistemas de refrigeração, sabemos que:
Qh = Qc + W
Isso porque o aparelho não só retira calor da sala, mas também libera o trabalho que ele consome para o ambiente externo.

Passo 5

Vamos calcular Qh usando os valores que já temos:
Qh = 2240, W + 800, W = 3040, W

Resposta

A taxa de remoção de calor do ar externo durante a operação do ar condicionado é de 3040 W.

Exercícios relacionados