Bomba de calor na cozinha
ENEM · 2º dia · Ciências da Natureza
Uma cozinha comunitária utiliza diariamente 200 kg de água, aquecidos de 20 °C a 50 °C. O aquecedor resistivo transfere à água praticamente toda a energia elétrica consumida. Uma alternativa é uma bomba de calor que retira energia térmica do ar externo e a transfere para a água. No regime analisado, seu coeficiente de desempenho é 3, definido como a razão entre o calor entregue à água e a energia elétrica consumida. Considere o calor específico da água igual a 4,2 kJ/(kg·°C), 1 kWh = 3 600 kJ e perdas térmicas desprezíveis. Um funcionário rejeita a proposta por considerar impossível um equipamento entregar mais energia térmica do que recebe em eletricidade. A economia diária de energia elétrica em relação ao aquecedor resistivo, e sua explicação, são: *Base científica: [Departamento de Energia dos EUA — Heat Pump Water Heaters](https://www.energy.gov/cmei/femp/articles/heat-pump-water-heaters). Condições operacionais: hipotéticas.*
- A
4,67 kWh; esse é o consumo elétrico da bomba, que não recebe calor do ar externo.
- B
2,33 kWh; esse é o consumo elétrico da bomba e também a economia frente à resistência.
- C
7,00 kWh; esse é o consumo elétrico da bomba, pois o calor entregue e o trabalho elétrico têm o mesmo valor.
- D
Aproximadamente 4,67 kWh; a bomba usa 2,33 kWh de eletricidade e obtém do ar a energia térmica restante.
- E
4,67 kWh; essa é a economia, mas a bomba consome 4,67 kWh e retira 2,33 kWh do ar.
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