Rendimiento de un aparato de aire acondicionado

De Laplace

Revisión de 11:15 5 sep 2009

Enunciado

Para refrescar una habitación se emplea un aparato de aire acondicionado con un coeficiente de despeño (COP o η) de 4. El exterior se encuentra a 34°C mientras que el interior del despacho se mantiene a 24°C. El despacho, que esta vacío, tiene una ventana de vidrio por la cual entra calor desde el exterior.

1. Si el calor que entra por la ventana en la unidad de tiempo es , calcule el trabajo por segundo (potencia) que debe realizar el aparato para mantener la temperatura interior y la cantidad de calor que es arrojada al exterior.
2. Determine el COP máximo que podría tener un aparato de aire acondicionado que operara entre estas dos temperaturas.
3. Halle la potencia mínima que se requeriría para extraer la misma cantidad de calor por segundo, así como la potencia extra que requiere el aparato real.
4. Demuestre que el calor que entra por segundo en la habitación coincide con el valor dado en el primer apartado, si las dimensiones de la ventana son de 5 mm de espesor, 160 cm de ancho y 120 cm de alto. La conductividad calorífica del vidrio es .
5. Si se sustituye el cristal por uno doble, formado por dos láminas de vidrio como la anterior, entre las cuales hay una capa de aire de 2 cm de espesor, con una conductividad térmica efectiva , ¿cómo cambian los resultados anteriores?