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Uma bomba de calor é usada para manter uma casa a uma temperatura constante de 23 ºC. A casa está perdendo calor para o ar externo pelas paredes e janelas, a uma taxa de 60.000 kJ/h, enquanto a energia gerada dentro da casa pelas pessoas, luzes e aparelhos chega a 4.000 kJ/h. Considerando um COP de 2,5, determine a potência que deve ser entregue à bomba de calor.
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ano passado

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Para resolver essa questão, precisamos entender o que é o Coeficiente de Performance (COP) de uma bomba de calor. O COP é a relação entre a quantidade de calor fornecida pela bomba de calor e a quantidade de energia elétrica consumida por ela. A fórmula básica é: \[ \text{COP} = \frac{Q_{c}}{W} \] onde: - \( Q_{c} \) é o calor fornecido à casa, - \( W \) é o trabalho (ou energia) que a bomba de calor consome. Primeiro, vamos calcular o calor total que a bomba de calor precisa fornecer para manter a temperatura da casa: 1. A casa está perdendo calor para o ambiente a uma taxa de 60.000 kJ/h. 2. A energia gerada dentro da casa é de 4.000 kJ/h. Portanto, o calor que a bomba de calor precisa fornecer é: \[ Q_{c} = \text{perda de calor} - \text{energia gerada} \] \[ Q_{c} = 60.000 \, \text{kJ/h} - 4.000 \, \text{kJ/h} = 56.000 \, \text{kJ/h} \] Agora, usando o COP para encontrar a potência que deve ser entregue à bomba de calor: \[ W = \frac{Q_{c}}{\text{COP}} \] \[ W = \frac{56.000 \, \text{kJ/h}}{2,5} \] \[ W = 22.400 \, \text{kJ/h} \] Portanto, a potência que deve ser entregue à bomba de calor é de 22.400 kJ/h. Se precisar de mais alguma coisa, é só avisar!

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