Um inventor afirma ter desenvolvido uma unidade de refrigeração que mantém o espaço refrigerado a -8^circ C, operando num compartimento onde a temperatura é 29^circ C, com um coeficiente de eficácia de 6,2 . Como você avalia essa afirmativa? Como você avaliaria uma afirmativa de coeficiente de eficácia de 7,2? (2 ptos)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que um inventor alega ter feito um aparelho de refrigeração que mantém um espaço a –8 °C, enquanto o ambiente externo está a 29 °C, com um coeficiente de desempenho (COP) de 6,2. E depois pergunta: e se ele dissesse que o COP é 7,2, dá pra acreditar?
Conteúdo: termodinâmica básica de refrigeração, mais especificamente o limite máximo dado pela máquina de Carnot.
O que precisamos:
  1. Converter temperaturas em Celsius para Kelvin.
  2. Saber a fórmula do COP máximo (Carnot) para refrigeradores:
    .
  3. Comparar o COP real alegado com esse limite.

Passo 2

Converter as temperaturas:
–8 °C →
29 °C →

Passo 3

Fórmula do COP de Carnot (o máximo teórico):
COPCarnot = TfriaTquente - Tfria
isso vem da termodinâmica: nenhuma máquina real pode ter desempenho melhor que a ideal reversível.

Passo 4

Calcular o limite:
COPCarnot = 265,15302,15 - 265,15 = 265,1537 approx 7,16

Passo 5

Comparar com as alegações:
  • COP de 6,2 é menor que 7,16 → OK, não viola a 2ª lei da Termodinâmica;
  • COP de 7,2 é maior que 7,16 → impossível, pois ultrapassa o limite de Carnot.

Resposta

O COP máximo teórico (Carnot) é cerca de 7,16. Logo, um COP real de 6,2 é plausível, mas um COP de 7,2 é impossível de acordo com a termodinâmica.

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