Em cada ciclo, um refrigerador retira 28 J de uma fonte fria a
, para mantê-la nessa temperatura, através da realização de um trabalho de 20 J. Qual é o rendimento desse refrigerador?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um refrigerador que, a cada ciclo, retira 28 J de uma fonte fria a
para mantê-la nessa temperatura, usando 20 J de trabalho. Nosso objetivo é descobrir qual é o rendimento desse refrigerador. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente o Coeficiente de Performance (COP) de um refrigerador.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o Coeficiente de Performance (COP). O COP é uma medida de eficiência para dispositivos de refrigeração e aquecimento. No caso do refrigerador, ele mostra quanta energia térmica é removida da fonte fria para cada unidade de trabalho realizado. A fórmula do COP para um refrigerador é:
onde:
-
é a quantidade de calor removida da fonte fria (em joules), -
é o trabalho realizado pelo refrigerador (em joules).
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores fornecidos na questão:
-
(calor retirado da fonte fria), -
(trabalho realizado).
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula do COP:
Passo 5
Interpretando o resultado: um COP de 1,4 significa que para cada joule de trabalho realizado, o refrigerador consegue retirar 1,4 joules de calor da fonte fria. Quanto maior o COP, mais eficiente é o refrigerador.
Resposta
O rendimento (Coeficiente de Performance) desse refrigerador é 1,4.