Qual dos parâmetros abaixo é usado para indicar a qualidade de um processo de refrigeraçâo?
a) Coeficiente de dilatação térmica.
b) Eficiência.
c) Parâmetro de Carnot.
d) Fator térmico.
e) Coeficiente de desempenho.

Passo 1

O enunciado pergunta: “Qual dos parâmetros abaixo é usado para indicar a qualidade de um processo de refrigeração?” e apresenta as alternativas:
  • (a) Coeficiente de dilatação térmica.
  • (b) Eficiência.
  • (c) Parâmetro de Carnot.
  • (d) Fator térmico.
  • (e) Coeficiente de desempenho.
O que precisa ser respondido é qual desses nomes corresponde ao parâmetro padrão que quantifica quão bom é um sistema refrigerante (isto é, quanto frio ele entrega em relação ao trabalho que consome).

Passo 2

Conceito central — o que significa “qualidade” de um refrigerador:
A qualidade de um processo de refrigeração costuma ser entendida como a capacidade de remover calor do ambiente frio por unidade de trabalho fornecido. O parâmetro padrão que expressa isso é o coeficiente de desempenho, definido por
\mathrm{COP}=\frac{Q_{L}}{W},
onde:
  • Q_{L} é a quantidade de calor removida do espaço frio (por exemplo, em \mathrm{kJ} ou \mathrm{J});
  • W é o trabalho fornecido ao refrigerador (por exemplo, o trabalho do compressor, em \mathrm{kJ} ou \mathrm{J}).
Explicando com calma: se \mathrm{COP}=5 isso quer dizer que para cada 1 unidade de energia elétrica investida (trabalho), o sistema retira 5 unidades de calor do espaço refrigerado — quanto maior a \mathrm{COP}, melhor (mais “frio” entregue por trabalho).
Exemplo numérico simples:
Q_{L}=100\\ \mathrm{kJ},\qquad W=20\\ \mathrm{kJ}\quad\Rightarrow\quad \mathrm{COP}=\frac{100}{20}=5.

Passo 3

Por que as outras alternativas não são a resposta correta:
(a) Coeficiente de dilatação térmica — é uma propriedade dos materiais que diz quanto o material se expande com a temperatura. Não tem relação com a performance de um ciclo de refrigeração.
(b) Eficiência — o termo “eficiência” ( \eta) é usado tipicamente para máquinas térmicas (motores) e costuma ser definido como a razão entre trabalho útil e calor fornecido, por exemplo
\eta=\frac{W}{Q_{H}}.
Para refrigeração esse formato não traduz diretamente “quantos refrigeramentos por unidade de trabalho”; portanto não é o parâmetro padrão para medir a qualidade de um refrigerador. Em refrigeração usa-se \mathrm{COP}.
(c) Parâmetro de Carnot — existe uma expressão de limite ideal (reversível) dada pela máquina de Carnot; para um refrigerador reversível ideal a expressão do coeficiente de desempenho máximo é
\mathrm{COP}_{\text{rev}}=\frac{T_{L}}{T_{H}-T_{L}},
com T_{L} e T_{H} em Kelvin. Isso é um limite teórico (uma referência), não o nome do parâmetro prático usado para indicar a qualidade do processo real — o parâmetro prático é a \mathrm{COP}, e o valor de Carnot serve apenas como limite superior.
(d) Fator térmico — não é um termo padrão e não corresponde ao parâmetro usado convencionalmente em refrigeração. Pode aparecer em contextos específicos mas não é o nome técnico aceito para medir desempenho de refrigeradores.

Passo 4

Resumo didático e dica de prova:
  • Sempre que a questão pede “qual o parâmetro que indica a qualidade de um processo de refrigeração”, pense: quanto de calor é removido por unidade de trabalho? Essa razão é precisamente o coeficiente de desempenho, \mathrm{COP}.
  • Lembre que \mathrm{COP} é adimensional e que existe um valor máximo teórico dado por \mathrm{COP}_{\text{rev}}=\dfrac{T_{L}}{T_{H}-T_{L}} (usar temperaturas em Kelvin) — isso ajuda a comparar sistemas reais com o limite de Carnot.

Resposta

e) Coeficiente de desempenho.

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