PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 18 do ENEM 2009
O manual de instruções de um aparelho de ar-condicionado apresenta a seguinte tabela, com dados técnicos para diversos modelos:
| Capacidade de refrigeração kW/(BTU/h) | Potência (W) | Corrente elétrica - ciclo frio (A) | Eficiência energética COP (W/W) | Vazão de ar (m3/h) | Frequência (Hz) |
|---|---|---|---|---|---|
| 3,52/(12.000) | 1.193 | 5,8 | 2,95 | 550 | 60 |
| 5,42/(18.000) | 1.790 | 8,7 | 2,95 | 800 | 60 |
| 5,42/(18.000) | 1.790 | 8,7 | 2,95 | 800 | 60 |
| 6,45/(22.000) | 2.188 | 10,2 | 2,95 | 960 | 60 |
| 6,45/(22.000) | 2.188 | 10,2 | 2,95 | 960 | 60 |
Disponível em: http://www.institucional.brastemp.com.br. Acesso em: 13 jul. 2009 (adaptado).
Considere-se que um auditório possua capacidade para 40 pessoas, cada uma produzindo uma quantidade média de calor, e que praticamente todo o calor que flui para fora do auditório o faz por meio dos aparelhos de ar-condicionado. Nessa situação, entre as informações listadas, aquelas essenciais para se determinar quantos e/ou quais aparelhos de ar-condicionado são precisos para manter, com lotação máxima, a temperatura interna do auditório agradável e constante, bem como determinar a espessura da fiação do circuito elétrico para a ligação desses aparelhos, são
- Avazão de ar e potência.
- Bvazão de ar e corrente elétrica - ciclo frio.
- Ceficiência energética e potência.
- Dcapacidade de refrigeração e frequência.
- Ecapacidade de refrigeração e corrente elétrica - ciclo frio.
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Resolução comentada
Há duas perguntas na questão, e cada uma depende de uma informação diferente da tabela.
1. Quantos aparelhos são necessários?
Para manter a temperatura constante, o calor retirado do auditório pelos aparelhos deve ser igual ao calor produzido pelas 40 pessoas. Calor retirado por unidade de tempo é a capacidade de refrigeração (em kW ou BTU/h). Somando o calor das 40 pessoas, basta escolher os aparelhos cuja capacidade total seja pelo menos essa soma.
2. Qual a espessura da fiação?
A espessura do fio depende da intensidade da corrente que passa por ele. Quanto maior a corrente, mais calor o fio dissipa por efeito Joule (P = R i^2), e por isso mais grosso ele precisa ser para não superaquecer. A informação essencial é a corrente elétrica no ciclo frio, que é o regime em que o aparelho funciona nessa situação.
Descartando o restante:
- A potência elétrica consumida e a eficiência (COP) não dizem quanto calor o aparelho retira nem qual corrente ele usa, por isso não são as informações essenciais aqui.
- A vazão de ar não define o calor retirado.
- A frequência (60 Hz) é a mesma para todos os modelos e não influi na espessura do fio.
Portanto, as informações essenciais são a capacidade de refrigeração e a corrente elétrica no ciclo frio.
Alternativa E.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AA vazão de ar não determina o calor retirado, e a potência sozinha não indica a corrente que define a espessura do fio.
- BA vazão de ar não serve para dimensionar a refrigeração; só a corrente está certa.
- CEficiência e potência não dão diretamente o calor retirado nem a corrente da fiação.
- DA capacidade de refrigeração está certa, mas a frequência é igual (60 Hz) em todos os modelos e não define a espessura do fio.
Assuntos: Consumo de energia elétrica e instalações residenciais, Calorimetria: calor sensível e trocas de calor.
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