Enunciado

O proprietário de uma casa está tentando decidir entre um forno a gás natural de alta eficiência – equivalente a 97 % – e uma bomba de calor de fonte no solo cujo COP é de 3,5 . Os custos unitários de eletricidade e gás natural são U S $   0,092 /kWh e U S $   1,42 /therm ( 1 therm = 105.500 kJ). Determine qual dos sistemas terá um custo menor de energia.

Passo 1

Fala galera, tudo tranquilo? Talvez não “rs”, mas relaxa e vamos lá!

Nesta questão, vamos comparar dois aquecedores e determinar qual deles terá um custo menor de energia.

Para sabermos qual sistema é mais econômico, devemos saber o custo unitário de cada kJ de energia útil fornecida à casa por cada sistema.

Ainda é necessário saber que:

1 therm =   105500 kJ

1 kWh = 3600 kJ

Passo 2

Agora, sabendo os dados necessários, calcularemos o custo unitário de cada kJ de energia útil fornecido por cada sistema:

Para o forno a gás natural:

U S $   1,42 / t h e r m 0,97 = U S $   1,46 t h e r m = U S $   1,46 105500   k J = U S $   13,8 × 10 - 6 / k J

Para a Bomba de calor:

U S $   0,092 3,5 = U S $   0,026 k W h = U S $   0,026 3600   k J = U S $   7,3 × 10 - 6 / k J

Logo, o sistema com bomba de calor é mais econômico.

Resposta

O custo de energia do sistema de bomba de calor de fonte subterrânea será menor.

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