Uma bomba de Carnot utiliza R-134a como fluido de trabalho. O calor é transferido do fluido de trabalho a 35^circ C e durante esse processo o R-134a muda de vapor saturado para líquido saturado. Sabendo que a transferência de calor para o fluido ocorre a 0^circ C. Determine o COP o ciclo.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos uma bomba de Carnot que usa R-134a como fluido de trabalho. O calor está sendo retirado do fluido a 35°C, onde o R-134a muda de vapor saturado para líquido saturado, e o calor é rejeitado a 0°C. Nosso objetivo é descobrir o COP (Coeficiente de Performance) desse ciclo. Para resolver isso, vamos usar a fórmula do COP para um ciclo de Carnot, que envolve as temperaturas das fontes de calor.

Passo 2

Primeiro, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas termodinâmicas usamos Kelvin. A conversão é simples: TH = 35°C + 273,15 = 308,15 , K .
Então:
TL = 0°C + 273,15 = 273,15 , K

Passo 3

Agora, vamos lembrar da fórmula do COP para uma bomba de calor de Carnot:
COP = THTH - TL
onde:
  • é a temperatura da fonte quente (em Kelvin),
  • é a temperatura da fonte fria (em Kelvin).

Passo 4

Substituindo os valores que calculamos:
COP = 308,15308,15 - 273,15 = 308,1535

Passo 5

Agora, vamos fazer a divisão:
COP = 308,1535 approx 8,80

Resposta

O Coeficiente de Performance (COP) da bomba de Carnot é aproximadamente 8,80.

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