Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 47
Quando um homem volta para sua bem vedada casa em um dia de verão, ela está a 35 °C. Ele liga o ar condicionado, que refrigera toda a casa a 20 °C em 30 min. Considerando que o COP do sistema condicionador de ar é de 2,8, determine a energia consumida pelo ar condicionado. Considere que toda a massa dentro da casa seja equivalente a 800 kg de ar, para o qual e
Passo 1
Primeiro vamos calcular qual é a quantidade de calor removido da casa. Pela equação fundamental da calorimetria nós temos:
Se a casa é bem vedada, isso quer dizer que não há saída nem entrada de ar. Logo, ao resfriar, o volume de ar permanece constante, mas a pressão irá mudar. Então, vamos usar o calor específico a volume constante:
Passo 2
Agora vamos analisar o ar condicionado. Como a questão nos fornece o COP, e já calculamos o calor removido; podemos usar a Equação 6-7 para calcular o trabalho consumido pelo ar condicionado:
Passo 3
E para calcular a potência consumida, basta dividir o trabalho pelo tempo:
Convertemos os minutos para segundos: