9^ a Questão ( 3,5 pontos) Um teste comum realizado pelos fabricantes de aparelhos de refrigeração é o chamado “pull-down” que consiste em por a “carcaça” do produto a operar numa condição inversa a situação comum. Isto é, aquece-se o produto internamente através de uma resistência elétrica e se mantém o produto resfriado em uma câmara fria. O ensaio é realizado aquecendo-se o interior a 43^circ C com uma resistência elétrica e a temperatura externa é mantida a 5^circ C. Nesta condição foi medido para este produto uma potência de 30 W . Em um ensaio de consumo de energia no qual se mantém a temperatura interna média em 7^circ e a temperatura externa de 32^circ C foi obtido que este produto consome 200kJ por dia. Sabendo-se que o coeficiente de desempenho real (COP) é a relação à capacidade de refrigeração e o trabalho
elétrico despendido no processo (assumindo que não há perdas mecânicas no compressor) calcule este COP.

Passo 1

O enunciado descreve um teste de “pull-down” em que, invertendo o ciclo, aquece-se o interior a 43 °C e mantém-se o externo a 5 °C, e nessa condição mediu-se a capacidade de refrigeração de 30 W. Depois, em operação normal (interno a 7 °C e externo a 32 °C), mediu-se o consumo elétrico de 200 kJ por dia. Queremos o COP real, que é a razão entre a capacidade de refrigeração e o trabalho elétrico.

Passo 2

O COP de um refrigerador (ou bomba de calor em modo refrigeração) é definido por
COP=QcWin
onde Qc é a potência de refrigeração (em W) e Win é a potência elétrica de entrada (em W).

Passo 3

No ensaio normal o consumo de energia por dia é 200 kJ. Primeiro convertemos isso em potência média:
Win=200times10^3, J24times3600, s=20000086400, Wapprox2,31, W

Passo 4

Assumindo que a capacidade de refrigeração Qc permanece em 30 W, calculamos o COP como:
COP=302,31approx12,96

Resposta

COP approx12,96

Exercícios relacionados