Um condicionador de ar de Carnot retira energia térmica de uma sala a 23^circ C e a transfere na forma de calor para o ambiente externo, que está a 42^circ C.
Determine o coeficiente de desempenho do aparelho. (valor: 05)
Observação: é preciso converter as temperaturas de graus celsius para kelvin.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema de termodinâmica juntos! A gente precisa descobrir o coeficiente de desempenho (COP) de um condicionador de ar que funciona como um ciclo de Carnot. Para isso, vamos usar as temperaturas dadas da sala e do ambiente externo, mas primeiro precisamos converter essas temperaturas de graus Celsius para Kelvin.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin. A fórmula para isso é bem simples:
K = °C + 273,15
Então, para a sala:
23,°C + 273,15 = 296,15,K
E para o ambiente externo:
42,°C + 273,15 = 315,15,K

Passo 3

Agora que temos as temperaturas em Kelvin, vamos usar a fórmula do coeficiente de desempenho para um ciclo de Carnot. A fórmula é:
COP = TcTh - Tc
onde $ T_c $ é a temperatura da sala (reservatório frio) e $ T_h $ é a temperatura do ambiente externo (reservatório quente).

Passo 4

Vamos substituir os valores que calculamos:
COP = 296,15315,15 - 296,15 = 296,1519 approx 15,58
Portanto, o coeficiente de desempenho do condicionador de ar é aproximadamente 15,58.

Resposta

O coeficiente de desempenho do aparelho é aproximadamente $ 15,58 $.

Exercícios relacionados