O coeficiente de desempenho de uma bomba de calor, que opera entre duas fontes de temperaturas T_{q} e T_{f}, com T_{q}>T_{f}, e realiza um trabalho W, rejeitando calor Q_{q} para a fonte quente, é
Escolha uma opção:
A. \left(T_{q}+T_{f}\right) / T_{q}.
B. Q_{q} / W.
C. \left(T_{q}-T_{f}\right) / T_{q}.
D. W / Q_{q}.

Passo 1

O enunciado descreve uma bomba de calor que opera entre duas fontes a temperaturas T_{q} (fonte quente) e T_{f} (fonte fria), realiza um trabalho de entrada W e rejeita um calor Q_{q} para a fonte quente. Precisamos usar a primeira lei da termodinâmica para ciclos e a definição de coeficiente de desempenho (COP) de uma bomba de calor.

Passo 2

Pela primeira lei da termodinâmica aplicada ao ciclo da bomba de calor, a soma do calor absorvido da fonte fria Q_{f} com o trabalho investido W é igual ao calor rejeitado à fonte quente Q_{q}. Portanto,
Q_{f} + W = Q_{q}.

Passo 3

Por definição, o coeficiente de desempenho de uma bomba de calor é a razão entre o calor entregue à fonte quente e o trabalho de entrada. Assim,
\mathrm{COP} = \frac{Q_{q}}{W}.

Resposta

B. \,Q_{q}/W

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