Há alguns anos, um aluno meu contou uma história engraçada em uma aula de avaliador de energia doméstica. Ele era um empreiteiro HVAC e disse que estava instalando um novo ar condicionado para uma mulher idosa. Enquanto estava explicando as coisas para ela, ele mencionou que iriam instalar uma unidade de 4 toneladas. “Oh, que coisa”, disse ela. “Como você vai colocar algo tão grande no meu quintal?”
A confusão aqui é completamente natural. Os profissionais de HVAC e energia doméstica acham essa história engraçada porque quando você diz que um ar-condicionado pesa 4 toneladas, sabemos que não é peso. É um número que diz quanto calor o ar-condicionado pode remover da casa em uma hora. (Vamos ignorar as questões de capacidade nominal vs. capacidade real e redução da classificação AHRI.) Um ar condicionado de 4 toneladas é aquele que pode remover 48.000 BTUs de calor por hora da casa. Para a maioria das pessoas, no entanto, 4 toneladas significa 8.000 libras. (Um BTU é uma unidade térmica britânica, aproximadamente a quantidade de calor que você obtém ao queimar um fósforo da cozinha até o fim.)
A maioria dos profissionais também sabe como um termo comum como “tonelada” virou para usar o jargão HVAC. Antes de Willis Carrier inventar o ar condicionado moderno, as pessoas costumavam resfriar prédios no verão com gelo colhido de rios e lagos no inverno. Um artigo da Green Homes America cita números de produção de gelo do século 19 Gelo e Jornal de refrigeração, indicando que a safra de 1890 do Rio Hudson foi de cerca de 4 milhões de toneladas.
OK, então as pessoas costumavam resfriar e refrigerar com gelo. Como isso se compara à capacidade do ar-condicionado em BTUs por hora, você pergunta? Bem, le É preciso quantificar e descobrir.
Quando o gelo está abaixo de zero e absorve calor, a temperatura aumenta. Quando o gelo está no ponto de derretimento, 32 ° F, e absorve calor, sua temperatura não muda. Em vez disso, ele derrete. Se você teve uma aula de física ou química, deve se lembrar que a quantidade de calor necessária para O gelo derretido 
é chamado de calor latente de fusão. Em unidades imperiais, esse número é 143 BTUs por libra.
Na verdade, é muito calor para bombear em uma libra de água congelada. Depois que o gelo derrete em água líquida, leva apenas 1 BTU por libra para aumentar a temperatura em 1 grau. Então, se você tem meio quilo de gelo a 32 ° F, coloque 143 BTUs nele para derretê-lo completamente. Então são necessários apenas mais 180 BTUs para elevar a temperatura daquela libra de água de 32 ° F para 212 ° F, o ponto de ebulição.
De qualquer forma, voltando à nossa discussão principal, se você tiver uma tonelada de gelo, leva (143 BTU / lb) x (2000 lbs) = 286.000 BTUs para derretê-lo completamente. Você poderia fazer isso em uma hora, 10 horas ou um ano, dependendo da rapidez com que bombeia o calor. Em algum lugar ao longo da linha, porém, alguém decidiu usar 1 dia – 24 horas – como referência de tempo padrão aqui. Se o gelo derreter uniformemente em 24 horas, ele absorverá calor a uma taxa de 286.000 / 24 horas = 11.917 BTU / h.
Arredondar esse número torna-o um bom, cerca de 12.000 BTU / h. No jargão do ar condicionado, então, uma tonelada de capacidade AC é igual a 12.000 BTU / hr. Aí está.
Se você “está se perguntando como esse termo foi institucionalizado, provavelmente foi a maneira usual. As pessoas da indústria começam a usá-lo e em seguida, as organizações profissionais o tornam oficial. Um site de arquitetura tem uma citação de 1912 que afirma que a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos o padronizou. Parece provável, mas seus números não funcionam, então eu vou com Honest Abe este e permaneça cético.
Para os destemidos: Se você quiser ler algumas brincadeiras engraçadas de HVAC sobre esse assunto, verifique este tópico no fórum HVAC-Talk. E se você descobrir o que “calor de zaporização “é, diga-me!
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