um espaço refrigerado a
, enquanto o ambiente externo está a
. Teoricamente, a invenção do pesquisador é:
a) impossível, uma vez que tal máquina possui desempenho maior do que o desempenho de um refrigera- dor de Carnot nas mesmas condições.
b) impossível, uma vez que tal máquina possui desempenho menor do que o desempenho de um refrigera- dor de Carnot nas mesmas condições.
c) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 1,2.
d) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 6,0.
e) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 7,0 .
a) impossível, uma vez que tal máquina possui desempenho maior do que o desempenho de um refrigera- dor de Carnot nas mesmas condições.
b) impossível, uma vez que tal máquina possui desempenho menor do que o desempenho de um refrigera- dor de Carnot nas mesmas condições.
c) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 1,2.
d) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 6,0.
e) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 7,0 .
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos um espaço refrigerado a -33°C e o ambiente externo está a 7°C. Precisamos determinar se a invenção do pesquisador é possível ou impossível, comparando o desempenho dela com o de um refrigerador de Carnot nas mesmas condições. Para isso, vamos usar o conceito de coeficiente de desempenho (COP) de um refrigerador de Carnot, que nos ajuda a entender a eficiência de máquinas térmicas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como calculamos o coeficiente de desempenho (COP) de um refrigerador de Carnot. O COP é dado pela fórmula:
onde:
- $ T_{frio} $ é a temperatura do espaço refrigerado,
- $ T_{quente} $ é a temperatura do ambiente externo,
- As temperaturas devem estar em Kelvin.
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque na fórmula do COP usamos a escala Kelvin.
Então,
Passo 4
Agora, substituímos esses valores na fórmula do COP:
Arredondando, temos COP ≈ 6,0.
Passo 5
Com o COP calculado, podemos analisar as opções fornecidas. A opção que afirma que a invenção é possível e que o COP de um refrigerador de Carnot nas mesmas condições é 6,0 está correta.
Resposta
d) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 6,0.