Um ar condicionado opera a 800 W de potência e tem um coeficiente de performance 2,80 em uma sala a temperatura de
. A temperatura externa é de
. Calcule a taxa de remoção de calor do ar externo durante a operação do ar condicionado.
Formulário:
Formulário:
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
e a temperatura externa é de
. 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 (
) e o trabalho realizado pelo aparelho (
). A fórmula fica assim:
Aqui,
é o calor que o ar condicionado tira da sala, e
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 (
):
Substituindo os valores:
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 (
). Para sistemas de refrigeração, sabemos que:
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
usando os valores que já temos:
Resposta
A taxa de remoção de calor do ar externo durante a operação do ar condicionado é de 3040 W.