Calcule a eficiência máxima de um refrigerador que trabalha entre 25^circ C e -5^circ C.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente calcular a eficiência máxima (ou melhor dizendo, o coeficiente de desempenho máximo, COP) de um refrigerador que opera entre 25 °C (reservatório quente) e –5 °C (reservatório frio). Isso é matéria de Termodinâmica, falando do Ciclo de Carnot. O que vamos precisar:
  1. Converter as temperaturas pra Kelvin;
  2. Usar a fórmula do COP máximo de um refrigerador de Carnot:
COPmax ;=; Trm frioTrm quente - Trm frio

Passo 2

Primeiro, converte as temperaturas de Celsius pra Kelvin (pra usar na fórmula do Carnot a gente precisa de escala absoluta):
Trm quente = 25 + 273,15 = 298,15 K, Trm frio = -5 + 273,15 = 268,15 K

Passo 3

Agora a teoria rapidinho:
– O Ciclo de Carnot é reversível e define o máximo desempenho possível.
– Para um refrigerador, o COP é a razão entre o calor extraído do reservatório frio e o trabalho gasto.
– No caso ideal (Carnot),
COPmax ;=; Trm frioTrm quente - Trm frio

Passo 4

Basta substituir os valores em Kelvin:
COPmax = 268,15298,15 - 268,15 = 268,1530,00 approx 8,94

Resposta

A eficiência máxima (COP máximo) do refrigerador é aproximadamente 8,94,.

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