Uma bomba de calor perfeitamente reversível com um coeficiente de desempenho de 14 fornece a um edifício energia na forma de calor para manter a sua temperatura a 27∘c. Se a bomba realiza trabalho à taxa de 1kw , a que taxa a bomba fornece energia ao edifício?
Passo 1
Vamos lá! Temos um exercício sobre bombas de calor, que faz parte da matéria de termodinâmica. A questão nos dá o coeficiente de desempenho (COP) da bomba de calor, que é 14, e a taxa de trabalho que ela realiza, que é de 1 kW. Precisamos descobrir a que taxa de energia térmica essa bomba está fornecendo para o edifício.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de desempenho (COP). Ele é uma medida de eficiência de uma bomba de calor e é dado pela relação entre a energia térmica fornecida (
) e o trabalho realizado (
):
Passo 3
Nesse exercício, o COP é 14 e o trabalho realizado (
) é 1 kW. Queremos encontrar a taxa de energia térmica fornecida (
). Podemos reorganizar a fórmula para resolver
:
Passo 4
Agora, substituímos os valores conhecidos na fórmula:
Resposta
A bomba de calor fornece energia ao edifício à taxa de 14 kW.