QUESTÃO 49
Considerando ciclos de refrigeração e bomba de calor, assinale a opção que, respectivamente, indique o trabalho líquido do ciclo,
o desempenho do ciclo de refrigeração,
, e o desempenho do ciclo de bombas de calor,
.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Passo 1
O enunciado pede, para um ciclo de refrigeração (refrigerador) e de bomba de calor, que identifiquemos:
– o trabalho líquido do ciclo, ,
– o coeficiente de desempenho do refrigerador, ,
– o coeficiente de desempenho da bomba de calor, .
O conteúdo é termodinâmica de ciclos inversos (refrigeração e bomba de calor) e vamos usar o balanço de energia e as definições de coeficiente de desempenho (COP).
– o trabalho líquido do ciclo,
– o coeficiente de desempenho do refrigerador,
– o coeficiente de desempenho da bomba de calor,
O conteúdo é termodinâmica de ciclos inversos (refrigeração e bomba de calor) e vamos usar o balanço de energia e as definições de coeficiente de desempenho (COP).
Passo 2
Num ciclo de refrigeração a energia absorvida do reservatório frio (o interior a ser refrigerado) chamamos de
, e a energia rejeitada ao reservatório quente (ambiente) chamamos de
.
Pela primeira lei para o ciclo, a soma algébrica das trocas é zero:
Pela primeira lei para o ciclo, a soma algébrica das trocas é zero:
Passo 3
Isolando o trabalho de entrada, obtemos
Passo 4
O coeficiente de desempenho do refrigerador
mede quanta energia fria extraímos por unidade de trabalho investido. Assim,
Passo 5
O coeficiente de desempenho da bomba de calor
mede quanta energia quente entregamos ao ambiente por unidade de trabalho investido. Logo,
Passo 6
Comparando com as opções dadas, a que apresenta exatamente
é a alternativa (A).
Resposta
(A)