Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 31
Uma casa é aquecida com uma bomba de calor que apresenta coeficiente de eficácia igual a . A temperatura no interior da casa é uniforme e mantida sempre a . A taxa de transferência de calor da casa para o ambiente externo, em , é igual a vezes a diferença entre a temperatura no interior da casa e a temperatura do ambiente externo. Admitindo que a temperatura externa é igual a , calcule a potência necessária para acionar a bomba de calor.
Passo 1
Fala pessoal, tudo bem?
Temos uma bomba de calor, ou seja, um refrigerador aquecendo uma casa e temos que calcular a potência necessária para manter o refrigerador operando sobe as condições dadas.
Ilustrado a situação, temos:
Galera temos que calcular o calor fornecido a casa, pois, utilizaremos a fórmula da eficácia para um refrigerador para determinar a potência dele.
Para que a temperatura se mantenha constante , temos que considerando que o refrigerador é a única fonte de calor da casa, resultando em que a taxa de transferência de calor que a casa perde para o ambiente é igual a taxa de transferência de calor fornecida pelo refrigerador.
Passo 2
Seguindo a ideia do passo 1, vamos determinar
Utilizando a fórmula da energia para apenas a casa:
Passo 3
Com a taxa de transferência de calor para dentro da casa encontrada, temos que a potência do gerador é:
É isso galera, valeu!