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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 16

Um condicionador de ar, com potência de entrada de 1,2   k W , pode trabalhar como um refrigerador ( β = 3 ) ou como uma bomba de calor ( β ' = 4 ) . O condicionador mantém, durante todo o ano, um escritório a 20 ° C , o qual troca calor com o ambiente externo na razão de 0,5   k W por grau de diferença de temperatura entre o escritório e o exterior. Determine as temperaturas exteriores máxima e mínima, para as quais essa unidade é suficiente para condicionar o ar no escritório.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Recebemos os seguintes dados para o ar-condicionado:

W ' = 1,2   k W

T H = 20 ° C

q ' = 0,5 k W ° C

β r e f = 3

β b o m b a = 4

O COD da bomba de calor é dado por:

β b o m b a = Q H ' W ' = q ' ∙ ( T H - T a ) W '

Podemos resolvê-lo para a temperatura ambiente e obter o mínimo:

T m í n = T a = T H - β b o m b a ∙ W ' q '

Substituindo os valores,

T m í n = 20 - 4 ∙ 1,2 0,5 = 10,4   ° C

Passo 2

O COD do refrigerador é dado por:

β r e f = - Q H ' W ' = q ' ∙ T a - T H W '

Podemos resolvê-lo para a temperatura ambiente e obter o máximo:

T m a x = T a = T H + β r e f ∙ W ' q '

Substituindo os valores, nós temos que

T m á x = 20 + 3 ∙ 1,2 0,5 = 27,2   ° C

Resposta

T m í n = 10,4   ° C

T m á x = 27,2   ° C

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