- Um refrigerador opera em estado estacionário usando 500 W de potência elétrica com um COP de 2,5. Qual é o efeito líquido no ar da cozinha?
Passo 1
O enunciado diz que um refrigerador opera em regime estacionário consumindo
de potência elétrica e apresenta um fator de desempenho (COP) de
. O que se pede é o efeito líquido no ar da cozinha, ou seja, a taxa de calor que o refrigerador rejeita para a cozinha. Vamos usar o conceito de COP de refrigerador e a primeira lei da termodinâmica para ciclos de refrigeração.
Passo 2
Para um refrigerador, o COP é definido como
onde
é a taxa de calor retirada do interior do refrigerador e
é a potência elétrica fornecida. Então
Passo 3
Pela primeira lei aplicada ao ciclo de refrigeração, a energia rejeitada ao ambiente (cozinha) é a soma do calor extraído do interior mais o trabalho fornecido:
Passo 4
O valor
é justamente o calor cedido ao ar da cozinha em regime estacionário. Logo, o efeito líquido no ar da cozinha é um aquecimento de
.
Resposta
O refrigerador aquece o ar da cozinha a uma taxa de
.