Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 68
Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,5 fornece energia a uma taxa média de 70.000 kJ/h para manter um edifício a 20°C em um dia em que a temperatura externa é –5°C. Se a eletricidade custa 8,5 centavos por kW· h,
(a) determine o custo de operação real e o custo de operação mínimo teórico, ambos em $/dia.
(b) compare os resultados da parte (a) com o custo de aquecimento por resistência elétrica.
Passo 1
Saalve, tranquilo?
Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!
Passo 2
É dado que:
- Coeficiente de performance da bomba de calor:
- Calor fornecido para o prédio:
- Temperatura do prédio:
- Temperatura do exterior:
- Custo da eletricidade:
Passo 3
a) calculando o custo mínimo operacional atual
sabemos que
Então o custo operacional atual
Passo 4
O será mínimo, se o ciclo opera no ciclo reversível
Agora
Então, o custo mínimo de operação
Passo 5
b) para a resistência elétrica de aquecimento, eletricidade manaria energia de
Então, o custo da resistência de eletricidade de aquecimento
Resposta
a)
b)