Uma câmara frigorífica precisa manter seu ambiente interno em -23ºC, enquanto a temperatura no ambiente externo é 27ºC. Para isso, ocorre uma transferência de calor de 150 joule/s.

Gabarito

A

Comentário do professor

A câmara funciona como um refrigerador; sua eficiência máxima (COP ideal) vem da máquina de Carnot: \(COP_{id}=\dfrac{T_F}{T_Q-T_F}\).

Converta temperaturas para Kelvin: \(T_F=-23^\circ C=250\ K\) e \(T_Q=27^\circ C=300\ K\).

Calculando o COP ideal: COP_{id}=\dfrac{250}{300-250}=\dfrac{250}{50}=5.

Como ela opera a 60% da eficiência máxima, o COP real é \(COP_{real}=0{,}6\times 5=3\).

Foi informado que a retirada de calor do interior é \(Q_F=150\ \mathrm{J/s}\). Usando \(COP_{real}=\dfrac{Q_F}{W}\), temos \(W=\dfrac{Q_F}{COP_{real}}=\dfrac{150}{3}=50\ \mathrm{J/s}=50\ W\).

Portanto, a potência do equipamento é 50 W.