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Passo 1: Calcular a diferença de temperatura AT = Tie — Tee — 20 = (-10) = 30º€ Passo 2: Calcular a taxa de perda de calor total A perda é de 0,8 kW por grau. Como a diferença é de 30 “C: Q.= 0,8 x 30 — 24kW Essa é a taxa de calor que precisa ser fornecida à casa pela bomba de calor, para manter os 20ºC. Passo 3: Usar o coeficiente de eficácia 5' A definição do coeficiente de eficácia para uma bomba de calor é: — Ge W Reorganizando para encontrar W: $ 2 Q ET 3 Onde: : * Q.éocalor fornecido à casa (24 kW), * Wéotrabalho (energia elétrica) necessário para esse fornecimento. Recapitulando os dados: e Calor fornecido à casa: Qe — 24kW * Coeficiente de eficácia da bomba de calor: B'—3 Usamos a fórmula da eficácia (ou coeficiente de desempenho): O. [o . - > Ww=>E- sw W ” 83 B Resultado: A potência do compressor da bomba de calor é de 8 kW. Fórmula da eficiência da máquina de Carnot: Spa Onde: * méa eficiência (sem unidade — em decimal) * Ty = temperatura da fonte fria (em Kelvin) * T, = temperatura da fonte quente (em Kelvin) Também foi dado: T-T=715"0=75K (diferença de temperatura em Kelvin é iguol à diferença em Celsius) Passo 1: Usar a fórmula da eficiência A eficiência é Reorganizando: T, 1=1-022=0,78 => Tr=078-T, q Passo 2: Substituir na equação da diferença de temperaturas n-h-D > T-078:L,=75 T(L-078)=5 => [02-75 => = =3M091K Passo 3: Calcular T', T; = 0,78 - 340,91 = 265,91 K Resultados finais: » (a) Temperatura da fonte fria: » (b) Temperatura da fonte quente Dados fornecidos: * Temperatura da fonte quente: T,— 235'C — 235 + 273 — 508K * Temperatura da fonte fria: T= n5C = 115+279 — 388K * Calor absorvido da fonte quente por ciclo: 0,=6,3 x 10!) (a) Eficiência da máquina de Carnot A fórmula da eficiência da máguina de Camot é: E n=1- 7, Substituindo os valores: o 388 — = n=1- 08 & 1-— 0,7638 = 0.2362 Resultados finais: n = 28,02% (ou em decimal, 0,2362) * (a) Eficiênci * (b) Trabalho por cicl (b) Trabalho realizado por ciclo Sabemos que: wW =. > W=n:Q, 1%, mº Qu W = 0,2362 x 6,3 x 10! = 1,488 x 10!) E) Situação descrita: * Máquina de Carnot (motor térmico): Trabalha entre T| — 400 K (quente) e Ty — 150 K (fria) Fornece trabalho para... * Refrigerador de Carnot: Funciona entre Ty — 325 K [fonte quente) e Ty — 225 K (fonte fria) Usa o trabalho gerado pela máquina. Queremos a razão: [e [7 Onde: « Qréocalor absorvido pela máquina térmica em 74 = 400K * (Q; é o calor retirado do refrigerador da fonte fria T; = 225K Passo 1: Eficiência da máquina de Carnot E, 50 n=1-5=1- =1-— 0,375 — 0,62: O trabalho gerado pela máquina é: W=n:0,=0.625-0, Passo 2: Coeficiente de desempenho do refrigerador de Carnot Go no 25 25 —T-T 325-225 100 B= =2,25 Passo 3: Substituir o valor de W Sabemos que: Q=8-W= 2,25: (0,625: 01) = 1,40625- Q1 Resultado final: Em Q (Aproximadamente 1,41, ou exatamente 1,40625) 
