Enunciado

Uma casa que perde calor a uma taxa de 50.000 kJ/h quando a temperatura externa é 4 °C deve ser aquecida por aquecedores a resistência elétrica. Considerando que a casa deve ser mantida sempre a 25 °C, determine o consumo de trabalho reversível desse processo e a irreversibilidade.

Passo 1

O trabalho reversível é o trabalho mínimo necessário para realizar esse processo, e a reversibilidade é a diferença entre o trabalho reversível o trabalho elétrico real consumido.

A entrada de energia real é:

t a x a   d e   W i n = t a x a   d e   Q o u t = t a x a   d e   Q H = 50000 k J / h = 13,89 k W

O COP de uma bomba de calor reversível operando entre os limites de temperatura específicos é:

C O P H P ,   r e v = 1 1 - T L T H = 1 1 - 277,15 298,15 = 14,20

Passo 2

Logo,

t a x a   d e   W r e v ,   i n = t a x a   d e   Q H C O P H P ,   r e v = 13,89 14,20 = 0,978 k W

E

t a x a   d e   I = t a x a   d e   W r e v ,   i n = 13,89 - 0,978 = 12,91 k W

Resposta

t a x a   d e   W r e v ,   i n = 0,978 k W

t a x a   d e   I = 12,91 k W

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