Enunciado

Em regime permanente, um ciclo de bomba de calor reversível descarrega energia a uma taxa H para um reservatório quente a temperatura TH, enquanto recebe energia a uma taxa C de um reservatório frio à temperatura TC.

(a) Se TH = 21°C e TC = 7°C, determine o coeficiente de desempenho.

(b) Se Q_H=10,5 kW, Q_C=8,75 kW e T_C=0ºC, determine T_H, em ºC

(c) Se o coeficiente de desempenho for 10 e TH = 27°C, determine TC, em °C.

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

a) Se T H = 21 ° C = 294   K e T C = 7 ° C = 280   K

Calculando o coeficiente de performance para a bomba de calor operando entre dois reservatórios em T H e T C , respectivamente

β m a x = T H T H - T C = 294 294 - 280 = 21

∴ β m a x = 21

Passo 3

b) Se Q ˙ H = 10,5   k W e Q ˙ C = 8,75   k W

Calculando T H

β m a x = T H T H - T C = Q H Q H - Q C → 10,5 10,5 - 8,75 = T H T H - 273

∴ T H = 327,6   K = 54,6 ° C

Passo 4

c) Se o coeficiente de performance é β = 10 e T H = 27 ° C

Calculando T C

β m a x = T H T H - T C → 10 = 300 300 - T C

∴ T C = 270   K = - 3 ° C

Resposta

a) β m a x = 21

b) T H = 54,6 ° C

c) T C = - 3 ° C

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