Enunciado

Uma bomba de calor para aquecimento de água aquece a água absorvendo o calor do ar ambiente e transferindo-o para a água. A bomba de calor tem um COP de 3,4 e consome 6 kW de eletricidade quando está em funcionamento. Determine se essa bomba de calor pode ser usada para atender as necessidades de resfriamento de uma sala, absorvendo “gratuitamente” na maior parte do tempo, o calor do ar da sala. A taxa de ganho de calor de uma sala é normalmente inferior a 45.000 kJ/h.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem?

Bem, como já tínhamos visto em problemas anteriores:

W ˙ = Q ˙ C O P

Neste problema, o enunciado já traz o valor da potência e sabemos que o COP:

C O P r e s f = C O P b o m b - 1     → C O P a r - c o n = 2,4

Então, a taxa de ganho de calor pode ser representada:

Q ˙ a r = W ˙ * C O P a r = 6 * 10 3 * 2,4   → Q ˙ a r = 20,4   K W

Fazendo a conversão:

Q ˙ a r = 20,4 * 3600 = 51840 K J h

Resposta

Portanto: Q ˙ a r = 51840 K J h

Concluímos que esta bomba de calor pode atender às necessidades de refrigeração da sala, pois sua taxa de refrigeração é superior à taxa de ganho de calor da sala.

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