Para fazer gelo, um freezer extrai 206 J de calor de um reservatório à -16 ^circ C em cada ciclo. O coeficiente de performance do freezer é 5,9 . A temperatura do ambiente é 26^circ C. Quanto calor, por ciclo, é rejeitado para o ambiente?
(a) 232
(b) 277
© 255
(d) 241
(e) 271

Passo 1

Beleza, vamos quebrar o enunciado: é um problema de termodinâmica de refrigerador.
– O freezer retira do reservatório frio (a ).
– O coeficiente de performance (COP) dele é .
– A temperatura do ambiente é , mas aqui só importa pra entender que é o “reservatório quente”.
O que precisamos? Calcular quanto de calor é rejeitado ao ambiente em cada ciclo.
Pra isso vamos usar a definição de COP e a 1ª Lei da Termodinâmica (conservação de energia) para um refrigerador.

Passo 2

Definição de COP de um refrigerador:
COP = QcW,
onde
W = QcCOP é o calor extraído do frio,
W = 2065,9 approx 34,92 J é o trabalho feito pelo compressor.
Daí isolamos :
Substituindo e :

Passo 3

Agora, pela 1ª Lei da Termodinâmica aplicada ao ciclo do freezer, a soma das energias deve fechar:
Qh = Qc + W
Ou seja, todo calor extraído do frio mais o trabalho que colocamos vira calor rejeitado ao quente. Então:
Qh = 206 J + 34,92 J approx 240,92 J

Resposta

(alternativa d).

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