Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 51
Uma bomba de calor é usada para manter uma casa a uma temperatura constante de 23 °C. A casa está perdendo calor para o ar externo pelas paredes e janelas, a uma taxa de 60.000 kJ/h, enquanto a energia gerada dentro da casa pelas pessoas, luzes e aparelhos chega a 4.000 kJ/h. Considerando um COP de 2,5, determine a potência que deve ser entregue à bomba de calor.
Passo 1
Sabemos que a casa recebe calor que vêm das luzes , e perde calor para o ambiente a uma taxa de . Além disso, a casa recebe uma taxa de calor da bomba de calor. Vamos fazer um esquema:
Vamos considerar que a casa já está à 23ºC. Então, para que a casa mantenha sua temperatura, a quantidade de calor que entra deve ser igual a quantidade de calor que sai da casa.
Passo 2
Vamos fazer um esquema geral da bomba de calor:
Como a questão já nos forneceu o podemos calcular o trabalho pela equação:
Aplicamos os valores:
Convertendo as horas em segundos:
Lembre-se que :