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)
Um condicionador de ar de Carnot extrai energia térmica de uma sala a
e transfere na forma de calor para o ambiente, que está a uma temperatura de
. Para cada kW.h de energia elétrica necessária para operar o condicionador de ar, quantos joules de calor são removidos da sala?
Um condicionador de ar de Carnot extrai energia térmica de uma sala a
Passo 1
O enunciado descreve um ar-condicionado baseado num ciclo de Carnot, que retira calor de uma sala a
e o rejeita num ambiente a
. A gente quer saber quantos joules de calor são removidos da sala para cada k
de energia elétrica consumida. O conteúdo aqui é termodinâmica, mais especificamente o coeficiente de desempenho (
) de um refrigerador de Carnot, e vamos precisar usar temperaturas em Kelvin e converter unidades de energia.
Passo 2
Primeiro, converto as temperaturas para Kelvin:
Em seguida, uso a fórmula do
de um refrigerador de Carnot:
Passo 3
Substituindo:
Passo 4
A energia elétrica fornecida é
. Como
o calor extraído da sala é
Resposta
O condicionador de ar remove aproximadamente
joules de calor da sala para cada k
de energia elétrica consumida.