Durante uma hora de operação, uma bomba de calor consome 1,4W.h de energia elétrica para fornecer 1,1×104 Btu ao interior de uma casa (1Btu =
) Determine:
O coeficiente de desempenho.
O coeficiente de desempenho.
Passo 1
Neste exercício, queremos determinar o coeficiente de desempenho (COP) de uma bomba de calor. Sabemos que, durante uma hora de operação, ela consome 1,4 W.h de energia elétrica e fornece 1,1 × 10⁴ Btu de calor para dentro de uma casa. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é o COP, como converter unidades de energia e aplicar a fórmula correta para encontrar o valor desejado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de desempenho (COP). O COP é uma medida da eficiência de uma bomba de calor e é definido como a razão entre a energia térmica fornecida (Q) e a energia elétrica consumida (W):
Passo 3
Para calcular o COP, precisamos que ambas as quantidades estejam na mesma unidade. Atualmente, temos Q em Btu e W em W.h. Vamos converter ambas para Joules (J), que é a unidade padrão de energia no Sistema Internacional.
Sabemos que:
- 1 Btu = 1054 J
- 1 W.h = 3600 J
Passo 4
Agora, vamos converter as duas quantidades para Joules.
- Energia térmica fornecida (Q):
- Energia elétrica consumida (W):
Passo 5
Com ambas as quantidades convertidas para Joules, podemos calcular o COP usando a fórmula mencionada:
Resposta
O coeficiente de desempenho (COP) da bomba de calor é aproximadamente 2300.