Determine o COP de uma bomba de calor que fornece energia para uma casa a uma taxa de 8000 kJ / h para cada kW de energia elétrica. Além disso, determinar a taxa de energia absorção a partir do ar exterior. Resposta: COP=2,22; 1,22 kW

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente achar o COP (coeficiente de performance) de uma bomba de calor que entrega 8000 kJ por hora de calor na casa pra cada 1 kW de energia elétrica consumida. Depois a gente também calcula quanta energia ela absorve do ar externo. Isso é Termodinâmica básica de máquinas térmicas e bomba de calor, e a gente vai precisar:
  • Converter 8000 kJ/h em kW (já que COP é razão entre potências em kW).
  • Saber que, na bomba de calor,
COP = QentregueWelétrica é

Passo 2

Primeiro converte 8000 kJ/h para kW. Lembra que 1 kW = 1 kJ/s e que 1 h = 3600 s, então:
Qh = 8000kJ3600s approx 2,22kW

Passo 3

Agora o COP é só a razão entre o calor entregue e o trabalho elétrico (1 kW):
COP = QhW = 2,22kW1kW = 2,22

Passo 4

Por conservação de energia (primeira lei), o calor que ela “puxa” do ar externo mais o trabalho elétrico viram o calor entregue:
Qh = Qabs + W ;Longrightarrow; Qabs = Qh - W = 2,22 - 1 = 1,22kW

Resposta

COP = 2,22; taxa de energia absorvida do ar externo = 1,22 kW.

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