Questão 5 - Um refrigerador absorve 5 kJ de calor de um reservatório frio * 10 ponto e libera 8 KJ para um reservatório quente. Qual é o seu coef. de desempenho?
◯ 0.8
◯ 2.5
◯ 1.7
◯ 0.25
◯ 0.8
◯ 2.5
◯ 1.7
◯ 0.25
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações:
- O refrigerador absorve
do reservatório frio. - O refrigerador libera
para o reservatório quente.
O que é pedido:
- Determinar o coeficiente de desempenho (COP) do refrigerador, com base nos valores fornecidos.
Passo 2
Vamos entender as quantidades e a relação de conservação de energia que vale para um refrigerador ideal (princípio da primeira lei da termodinâmica aplicada ao ciclo):
-
é o calor retirado do reservatório frio (energia útil que queremos transportar). -
é o calor rejeitado para o reservatório quente. -
é o trabalho elétrico (ou mecânico) que foi fornecido ao refrigerador.
Conservação de energia no ciclo:
Dessa relação isolamos o trabalho entregue ao aparelho:
Definição de coeficiente de desempenho para refrigerador (às vezes chamado de
):
Aqui
mede quantas unidades de calor frio são removidas por cada unidade de trabalho fornecida. Quanto maior, mais eficiente em resfriar por unidade de trabalho.
Passo 3
Calcular o trabalho
usando os valores dados:
Portanto o trabalho fornecido ao refrigerador foi
.
Passo 4
Agora aplicamos a fórmula do
:
Fazendo a divisão à mão:
. Arredondando uma casa decimal (para comparar com as alternativas), obtemos
.