b. Suponha que, num mês frio, o aquecedor ou bomba de calor tenha de ficar ligado durante 200h, fornecendo continuamente 15 kW, e que o preço médio de energia elétrica doméstica seja R por kWh. Qual seria a economia obtida com o uso da bomba de calor em comparação com o aquecedor elétrico ao longo deste mês?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem um aquecedor elétrico e uma bomba de calor funcionando durante 200 horas, cada um fornecendo 15 kW continuamente. O preço da energia elétrica é de R$ 0,70 por kWh. A ideia é descobrir quanto dinheiro a gente economiza usando a bomba de calor em vez do aquecedor elétrico. Para isso, vamos precisar entender como cada um consome energia e calcular os custos.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o consumo de energia do aquecedor elétrico. Como ele fornece 15 kW continuamente por 200 horas, o total de energia consumida é:
Energia = Potência times Tempo = 15, kW times 200, h = 3000, kWh ê

Passo 3

Agora, vamos calcular o custo desse consumo. Sabemos que a energia custa R$ 0,70 por kWh, então:
0,70 por kWh, então: [ Custo do aquecedor = 3000, kWh times R

Passo 4

A bomba de calor é mais eficiente que o aquecedor elétrico porque ela não transforma toda a energia elétrica em calor, mas sim usa energia para transferir calor do ambiente. Isso é medido pelo Coeficiente de Desempenho (COP). Vamos supor que o COP da bomba de calor seja 3, ou seja, para cada kW de energia elétrica, ela fornece 3 kW de calor.

Passo 5

Com o COP de 3, para fornecer os mesmos 15 kW de calor, a bomba de calor consome:
Energia da bomba = Potência fornecidaCOP = 15, kW3 = 5, kW ê

Passo 6

Agora, calculamos o consumo total da bomba de calor em 200 horas:
Energia = 5, kW times 200, h = 1000, kWh

Passo 7

E o custo dessa energia é:
Custo da bomba de calor = 1000, kWh times R$,0,70/kWh = R$,700

Passo 8

Finalmente, a economia obtida ao usar a bomba de calor em vez do aquecedor elétrico é a diferença entre os dois custos:
Economia = R$,2100 - R$,700 = R$,1400

Resposta

A economia obtida com o uso da bomba de calor em comparação com o aquecedor elétrico ao longo deste mês seria de R$ 1.400,00.

Exercícios relacionados