Um ar condicionado tipo split de
funcionando a plena carga é usado para manter uma sala a
em um ambiente a
. O consumo de potência do compressor é
. Determine (a) a taxa de calor rejeitado no condensador, em
, (b) o COP do aparelho de ar condicionado e (c) a taxa de resfriamento, em
, considerando que o aparelho de ar condicionado é operado como um refrigerador de Carnot para o mesmo consumo de potência.
Passo 1
O enunciado nos dá um ar-condicionado split com capacidade de refrigeração
, temperatura interna de
, externa de
e consumo de potência do compressor
. Vamos aplicar o balanço de energia no refrigerador para obter (a) a taxa de calor rejeitado
, (b) o COP real e (c) a taxa de resfriamento de um ciclo de Carnot operando com a mesma
.
Passo 2
Converter
e
para kJ/h usando
e
:
Passo 3
Pela primeira lei, a energia rejeitada no condensador é
Substituindo,
Passo 4
O coeficiente de desempenho real é definido por
Logo,
Passo 5
Para um ciclo de Carnot operando entre
e
em kelvin,
Passo 6
Mantendo o mesmo consumo de potência em Btu/h,
A taxa de resfriamento ideal é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)