1. Um aparelho de ar-condicionado de janela remove 3,5 kJ do interior de uma residência utilizando 1,75 kJ de trabalho. Quanta energia é liberada no exterior e qual é o seu coeficiente de desempenho?

Passo 1

O enunciado diz que um ar-condicionado de janela retira 3,5kJ do ambiente interno utilizando 1,75kJ de trabalho e pede: (a) quanta energia é liberada no exterior e (b) qual é o coeficiente de desempenho. Vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica para ciclos (variação de energia interna nula) e a definição de COP de um refrigerador.

Passo 2

Para um ciclo em regime permanente, a energia rejeitada ao ambiente externo Qout é a soma da energia extraída do interior QC com o trabalho fornecido W:
Qout = QC + W = 3,5kJ + 1,75kJ = 5,25kJ

Passo 3

O coeficiente de desempenho (COP) de um refrigerador ou ar-condicionado é definido por
COP = QCW = 3,5kJ1,75kJ = 2

Resposta

Energia liberada no exterior: 5,25kJ
Coeficiente de desempenho: 2

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